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硅基异质结和钙钛矿太阳电池及二者的叠层电池分别作为第一代与第三代太阳电池中的佼佼者,由于其高效率和低成本优势,近几年吸引和激发研究者们的广泛关注和研究兴趣。本论文针对太阳电池光吸收和载流子收集,从降低寄生吸收和减少界面复合两方面提高电池对光的利用率,分别对这两种类型的太阳电池展开研究。第一部分是针对a-Si/c-Si异质结（SHJ）太阳电池表面复合和寄生吸收开展研究,通过优化硅片表面织构和非晶硅薄膜的质量提高钝化后硅片的少子寿命,通过提高窗口层带隙和优化ITO薄膜载流子浓度和迁移率来降低电池的寄生吸收损失,获得了高效率SHJ太阳电池;第二部分针对传统正式结构PEDOT:PSS/c-Si异质结太阳电池（HSC）效率低,PEDOT:PSS寄生吸收损失展开研究,将SHJ表面和场钝化技术应用到该电池中,同时采用反式结构,进一步提高其电池效率;第三部分针对传统MAPbI3钙钛矿太阳电池内部及表/界面缺陷这一问题开展研究,采用石墨炔量子点可以对电池界面及内部进行修饰,降低载流子的复合损失,提高光利用效率和电池性能;最后一部分探索将全无机CsPbX3（X=C1,Br,I）钙钛矿量子点材料应用到太阳电池中,提高钙钛矿材料电池稳定性和效率。本论文的工作为进一步发展高效晶体硅异质结电池,高效稳定钙钛矿电池,及二者叠层电池奠定了基础。主要研究成果如下:I.将单晶硅片表面金字塔织构后,利用磁控溅射的方法,沉积本征和掺杂氢化非晶硅薄膜和ITO薄膜。利用微波瞬态光电导衰减法和傅里叶红外吸收光谱技术,研究本征非晶硅薄膜性质对单晶硅表面钝化的影响。通过优化非晶硅薄膜沉积温度、沉积功率、沉积气压的和氢稀释度等工艺参数,钝化后硅片少子寿命可以达到3ms,晶硅和非晶硅异质结界面复合速率降至2 cm/s。随后通过透射谱和霍尔效应仪测量,分别研究了窗口层p-a-Si薄膜的带隙及透过率和ITO薄膜的载流子浓度和迁移率及电阻率对SHJ太阳电池性能的影响。采用p-a-SiC薄膜作为窗口层及优化后ITO作为导电薄膜,有效降低了二者在SHJ电池中的寄生吸收,提高了紫外和近红外区电池的外量子效率（EQE）,积分得到电池短路电流密度达到40.5 mA/cm2。优化后SHJ太阳电池,效率达到21.28%。II.研究了表面及场钝化和窗口层寄生吸收对PEDOT:PSS/c-Si异质结太阳电池性能的影响。研究结果表明,PEDOT:PSS在600-1100 nm波长范围内有强烈的寄生吸收。采用反式结构,同时结合SHJ电池中背表面及场钝化技术,有效提高了电池在600-1100 nm波长范围的量子效率,短路电流密度由29.7 mA/cm2提高到36.2 mA/cm2,电池效率提高到16.1%。Ⅲ.采用石墨炔量子点对MAPbI3钙钛矿电池结构中吸收层内部和各层表/界面进行修饰,降低电池缺陷态密度,提高载流子传输,有效提高电池性能。研究结果表明:石墨炔量子点对TiO2表面修饰,在其表面制备的钙钛矿薄膜颗粒的晶粒尺寸变大,提高了短路电流密度和填充因子。石墨炔量子点对各个界面层修饰可钝化缺陷,降低了载流子复合损失。掺杂石墨炔量子点的Spiro-OMeTAD薄膜,电阻率降低,膜表面孔洞变少,同时由于疏水性变好,太阳电池稳定性提高。石墨炔量子点掺杂的钙钛矿薄膜,晶粒尺寸变大,载流子的传输电阻显著降低,载流子的寿命提高。通过综合修饰,较未修饰参比电池,电池效率从17.17%提高到 19.89%,增加了 15%。Ⅳ.采用热注入法制备了全无机CsPbCl3:Mn、CsPbBr3和CsPbI3钙钛矿量子点,并研究了它们在太阳电池中的应用。首先,研究了 CsPbCl3:Mn钙钛矿量子点的紫外向可见的下转换发光性质,并将其薄膜应用到传统MAPbI3钙钛矿太阳电池表面,有效提高了电池性能和稳定性。其次,在常温大气环境下,采用NH4SCN乙酸乙酯溶液对CsPbBr3量子点薄膜进行处理,得到了均匀、致密、大晶粒的CsPbBr3-CsPb2Br5复合薄膜,将其作为吸收层应用到太阳电池中,电池效率提高到了 6.81%,具有优异的稳定性。最后,通过在大气环境条件下（30%RH和25℃）长时间放置,并在不同温度下退火,研究了立方相CsPbI3（α-CsPbI3）量子点薄膜的稳定性,并将其应用到太阳电池中,目前效率达到5.87%,这部分研究正在继续。