高效率与低成本一直是太阳电池发展所追求的目标,目前晶硅电池的最高世界转换效率已达到26.7%。随着材料和工艺的不断发展,中国国内晶体硅电池的转换效率发生了质的飞跃。截至2019年,国内单晶硅太阳电池的最高转换效率已达24.85%,而多晶硅电池的转换效率也提升至23.2%。如何在电池效率增长的同时,进一步降低电池的制备成本,成为人们日益关注的焦点。本论文主要研究高效低成本的晶硅电池生产工艺路线,共开展了以下三方面的工作:一、在实验室条件下,研究了酸性腐蚀对硅单晶片的减薄作用,并对其机械性能、光学性能和电学性能进行了分析。薄硅片与常规厚度的晶体硅片相比,具有更好的机械性能。在长波段薄硅片会损失部分光吸收,同时对表面钝化程度提出了更高的要求。二、从多晶硅材料出发,研究了一种适用于产业化生产的薄硅电池生产工艺,同时在薄硅的表面引入了黑硅结构,增强了电池的光吸收;制备出能产业化生产的120μm厚的全Al背场结构的多晶硅太阳电池,实现了19.13%的电池转换效率,保持与180μm常规电池效率（19.21%）相同的水平。另外,对薄多晶硅太阳电池的机械强度和光致衰减（LID）效应进行了研究。薄硅电池具有较高的机械强度,最大弯曲位移可达到15.87 mm,这一结果有利于开发柔性太阳电池模块。同时薄硅太阳电池的LID效应小于常规厚度的太阳电池,有利于在实际应用中实现长久的经济价值。三、采用新型陶瓷辊式扩散炉及超声雾化预沉积装置,对钝化发射极背面全扩散电池（n-PERT）电池的制备工艺进行了研究。在超声雾化沉积硼酸和磷酸液体扩散源的基础上,再利用陶瓷辊式扩散进行双面扩散以形成pn结和背面场。本文的研究发现,该方法制备的pn结发射极的最佳方块电阻(Rsq)的区间范围为60至78Ω/□,最佳背表面场（BSF）的Rsq区间范围为22到33Ω/□。采用本研究方法制备的双面太阳电池,其正面最高转换效率为18.02%,背面转换效率为13.55%,双面系数为75.2%。该研究为低成本、大规模、工业化生产高效n-PERT双面太阳电池奠定了基础。