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开展高效电池及其关键技术的研究对顺应光伏行业高效率低成本的发展趋势具有重要意义。采用本征非晶硅薄膜(a-Si:H(i))钝化的异质结(HIT)太阳电池由于具有高转化效率及低制备能耗的优点成为备受科研及产业界关注的高效电池技术之一。本论文首先从HIT电池的关键技术—表面钝化入手,采用等离子体化学气相沉积(PECVD)技术研究了硅烷浓度、气体压强、流量和功率对a-Si:H(i)薄膜性能的影响。在优化的PECVD沉积条件下,进一步优化单晶硅表面湿化学工艺,结合后退火实现了a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)异质结构有效少子寿命>4ms的优良钝化效果,并且发现a-Si:H(i)薄膜的生长温度与退火温度的有效匹配可大幅增强退火效果。通过优化PECVD沉积工艺条件和合适的后退火工艺,n型非晶硅(a-Si:H(n))薄膜的电导率达到100S/cm,p型非晶硅薄膜(a-Si:H(p))的电导率最高可达10-5S/cm。结合优化a-Si:H(i)工艺,a-Si:H(p)/a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)/a-Si:H(n)叠层结构的少子寿命高达3.7ms。本论文研究了少子寿命与电池性能的关系,发现随着少子寿命的上升,电池的开路电压(Voc)也快速提升,当少子寿命超过2ms时,Voc开始饱和,因此少子寿命可以作为一个电池生产过程的有效在线监控指标,这个现象可以用准费米能级差来进行解释。对于n型衬底HIT电池,a-Si:H(p)非常关键,本论文发现对p层薄膜采用低温沉积高温后退火的方式要优于直接高温长的方式,该方法提升了窗口层的电导率,降低了串联电阻,并且改善了a-Si:H(p)/a-Si:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)/a-Si:H(n)结构的钝化效果。在此基础上制备成的HIT电池的性能得到有效提高,其中,Voc从663m V提升到700m V,FF达到72.35%,转换效率达到16.26%。在优化栅线电阻和金/半接触电阻的基础上,采用表面制绒CZ硅片的HIT电池效率提升至17.2%。