制绒单晶硅太阳能电池能够降低光的反射率，从而提高入射光的吸收率，提高太阳能电池的输出功率。本论文主要研究制绒单晶硅太阳能电池的最佳制绒条件，探索入射光在绒面传播的光学原理，以及对于由于制绒引起的表面态密度增大，复合速率加快，从而降低半导体材料性能等问题的解决和优化。单晶硅太阳电池的制绒主要是利用碱溶液对于硅单晶各晶面的腐蚀各向异性，使硅单晶表面形成金字塔结构。本文证明不同浓度的碱溶液对硅表面的腐蚀速度不同，增大浓度，可以使腐蚀速度大大加快，但是腐蚀速度过快不利于使硅表面各部分反应均匀，从而不利于形成均匀的金字塔绒面结构。异丙醇的加入，可以加速反应生成的气体的排出，从而有利于腐蚀反应速度的提高，并且有利于硅表面各部分反应的一致。本文证明了异丙醇对于生成均匀的金字塔绒面的促进作用。制绒单晶硅太阳电池之所以能够降低入射光的反射率，是因为金字塔绒面结构，使入射光在硅表面的传播经过两次反射，从而降低了反射率。本文通过演示不同角度的入射光在绒面结构的传播方式，证明了绒面结构对光的双反射作用。本文也证明了，金字塔的大小不影响反射率，但是金字塔绒面结构的均匀性，以及绒面结构的完全与否，决定了反射率大小。本文还从麦克斯韦方程出发，证明半导体材料的折射率为复数，从理论上证明不同波长的光线在硅表面的反射率随着波长的增大而降低。单晶硅太阳电池制绒时，会使前后两面都形成绒面结构。前表面的绒面结构能够大大降低入射光的反射率，但是增大了表面的微观粗糙度，大大增大了表面态密度。而背表面的绒面结构由于降低了到达背表面内的光子的反射率，增大了透过率，从而降低了光的有效吸收率。我们使用PECVD沉积非晶态氮化硅薄膜法来钝化前表面的高密度表面态。对于背表面绒面结构的平滑，我们研究比较了湿化学氧化-去氧化层和浓碱直接腐蚀法的平滑作用。