提出了一种新型叠层电池结构,上层电池为PIN非晶硅薄膜电池,下层电池为外延生长的PN结的晶体硅光伏电池,上下层利用重掺杂的PN隧道结进行串联,形成了叠层电池。上层非晶硅电池吸收短波光部分,提供较高的开路电压,减小高能光子损失;下层晶硅电池吸收剩余的长波光部分,结合了非晶硅与晶体硅电池的优点。上层PIN电池使用wxAMPS软件进行模拟,下层PN晶硅电池使用MATLAB软件进行模拟,分别得到上下层电池的电流分布,对上下层电流密度积分得到上下层电池流通电流,相等时即成功完成了电流匹配。分析理论模型,对叠层电池的几个关键参数(短路电流、量子效率、开路电压、填充因子和转换效率)进行分析,详细讨论了叠层电池在光滑表面和制绒表面时i层厚度与短路电流、量子效率、开路电压、填充因子与转换效率之间的关系。根据理论数据建构实际电池模型,完成叠层电池的具体制作,包括硅片的清洗,使用PECVD仪器对非晶硅层和ITO层进行沉积,掩模板图案的设计,旋涂胶的旋涂及烘干,电极表面的光刻等。制作完成后,将大电池分割为若干小块,分别测量其电特性,将实际测量数据与理论数据比对,分析了造成实际情况不足的原因,并提出了改善建议。