由于对能源需求的不断增加和能源的有限供应已经开始制约世界经济的发展,能源问题越来越受到人们的关注,所以人们把目光投向新型、清洁、可再生的绿色能源。其中,太阳能的光电利用成为近些年来发展最快、最具活力的研究领域。本文主要在高效晶体硅太阳电池的基础上,应用n型poly-Si Cx薄膜作为电池的窗口层。通过控制反应气体中CH₄和Si H₄的流量比R来调节薄膜中的硅碳比。利用PECVD（等离子体增强化学气相沉积）制备出一系列碳含量不同的poly-Si Cx薄膜。利用拉曼光谱仪,X射线电子能谱,紫外可见分光光度计、表征poly-Si Cx薄膜的微观结构和光学性能;利用少子寿命测试仪表征poly-Si Cx薄膜的在不同沉积参数下的钝化效果;测试结果表明:利用等离子体增强化学气相沉积制备碳化硅薄膜,沉积过程中甲烷的浓度和退火温度对薄膜的微观结构以及钝化效果有很大的影响。由XPS测试结果得出,随着碳含量的增加,Si-C键的峰值变强;拉曼测试结果显示C的掺入抑制poly-Si Cx薄膜的晶化,需要更高的退火温度来提高薄膜的晶化率;当R>0.2时,在较低的退火温度下,poly-Si Cx薄膜的钝化效果并不好,要想达到好的钝化效果需要更高的退火温度;TOPCon结构的少子寿命值能到达到1.8ms以上,暗开路电压值为715 m V,J₀的值为18 f A/cm²。随着R值的增加,薄膜的带隙宽度逐渐增加,在R=0.4时薄膜的光学带隙达到了2.3 e V。基于对钝化接触结构的研究,制备出以N⁺-poly-Si Cx为电池窗口层的双面钝化接触结构的n型太阳电池,相比于普通N⁺-poly-Si为窗口层的电池,在保持开路电压的同时,由于窗口层对光的寄生吸收减少,短路电流密度提高了近1.5m A/cm²,最终电池的转换效率从19.07%提高到20.17%。电池结果表明,基于宽带隙碳化硅薄膜的TOPCon结构不仅可以获得较高的开路电压,而且有利于降低光学损失,提高电池的短路电流密度和转换效率。进一步地,将现有TOPCon太阳电池的同质发射结替换为宽带隙的TOPCon异质结,有助于提高TOPCon太阳电池的开路电压,对未来进一步提高TOPCon太阳电池转换效率有重要意义。