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InGaN太阳电池作为一种新型高效太阳电池，其吸收光谱几乎覆盖了整个太阳光谱，因此p-i-n结构InGaN太阳电池越来越受到人们的重视。然而，与传统的Si材料太阳电池相比较，外延生长的InGaN/GaN材料的质量比较差，电池的光电转换效率也比较低。本论文围绕改善InGaN外延层的结晶质量和提高InGaN电池的转换效率两方面进行了一系列的研究。 1、本论文利用SilvacoTCAD半导体器件仿真软件，建立了针对InGaN太阳电池的仿真模型，然后对本征p-i-n型和多量子阱(MQWs)型结构的InGaN太阳电池分别进行仿真，分析InGaN吸收层厚度和量子阱数目对电池转换效率的影响，确定太阳电池的最佳结构。 2、本文还研究了温度对太阳电池的影响，测试了不同温度下太阳电池的I-V特性曲线。结果表明，随着电池工作温度的升高，开路电压逐渐降低，而短路电流逐渐增大。但开路电压降低的幅度比短路电流升高的幅度要大，因此电池的转换效率逐渐降低。 3、由于蓝宝石衬底和GaN材料之间存在巨大的晶格失配和热膨胀系数失配，因此在蓝宝石衬底上生长的InGaN/GaN外延层存在着很高的位错密度，影响了材料的质量，降低了电池的转换效率。为解决上述问题，本论文采用蓝宝石图形衬底，来减少外延层的位错密度，提高InGaN/GaN外延层的晶体质量，进而提高了电池的转换效率。 4、ITO电流扩展层具有很好的导电性和透明性，然而太阳光在透过ITO表面会发生一部分反射和散射，为了增加ITO对可见光的透过率，本文对ITO的表面进行粗化处理，以提高光生电子空穴对的收集效率，提高对可见光的透过率，测试发现电池的开路电压将得到明显的提高，而电池的短路电流基本保持不变，因此改善了电池的转换效率。