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带本征层的异质结(HeterojunctionwithIntrinsicThin-Layer-HIT)电池具有转换效率高，稳定性好，成本低的优点，但是传统HIT太阳电池的衬底选择受到了单晶硅限制，可以用多晶硅薄膜来解决。传统HIT电池的缺点在于不能在柔性衬底上制备电池。台湾黄惠良教授提出多晶硅薄膜替代晶体硅来制备薄膜型的HIT电池，有望解决该问题。利用多晶硅薄膜制备薄膜型的HIT电池，原材料丰富且廉价，成本能进一步降低;多晶硅相对单晶硅吸收系数大，厚度能够减小，可以将电池做在柔性衬底上，相对原来的硬性衬底，选择范围更广。 目前，这种薄膜型的HIT电池国际上还没有相关的报道。薄膜型的HIT电池与传统HIT电池性能提高的共同核心问题是多晶硅或c-Si的钝化。一些研究组发现，HIT电池的本征硅膜提供良好的c-Si表面钝化结构使得反向电流小。如果界面得到较好的处理，界面态密度较低，载流子的收集就得到优化，电池的效率也会得到提高。因此，界面的钝化对电池的性能影响很重要。考虑到与传统HIT电池的相似性，本文在研究柔性衬底HIT电池时，重点也是研究界面态问题。 在本文中，我们通过实验来研究异质结界面的钝化情况。同时，采用德国Helmholtz-ZentrumBerlin(HZB)公司的AFORS-HET2.4.1模拟软件对非晶硅/单晶硅异质结电池的特性进行模拟计算，重点考察界面态密度和带阶对电池性能的影响。本论文的工作包括以下几个方面: (1)利用表面光电压谱(SPS)表征界面钝化的效果。在用表面光电压谱(SPS)来表征界面钝化效果时，考察了结构为a-Si∶H(i)/c-Si(n)的样品的表面光电压谱图，首次发现在1.2eV存在一个谱峰。对该峰进行分析，我们提出a-Si∶H(i)/c-Si(n)样品界面存在一个对载流子收集有影响的界面态:位于单晶硅价带顶以上0.75eV的空缺陷态。 (2)研究单晶硅表面钝化的最优条件。由于非晶硅薄膜和H等离子体都可以对单晶硅表面的缺陷态进行氢原子补偿，因此分别对单晶硅表面进行非晶硅薄膜钝化和H等离子体钝化处理，得到对本课题组实验系统来说10nm厚非晶硅薄膜和100秒的H等离子体处理对单晶硅表面的钝化效果最好，该样品的表面光电压谱峰值最低，而SPS峰值的高度和缺陷态密度有关，峰值越低，缺陷态密度越小，因而上述钝化条件的样品的界面态密度最低; (3)研究界面态密度和带阶对HIT电池性能参数的影响。采用AFORS-HET2.4.1模拟软件的模拟结果表明: (3.1)界面态密度开始对开路电压VOC，短路电流JSC和填充因子FF产生不利影响的阈值不同。当界面态密度Dit超过1010cm-2时，VOC随着Dit的增加而减小，而对于JSC和FF，界面态密度分别对应1013cm-2，1012cm-2。我们提出从准费米能级之差和界面处的复合速率来解释这些变化。随着界面态密度的增加，准费米能级之差逐渐减小，因而开路电压减小;当界面态密度超过1013cm-2时，界面处的复合速率随着Dit的增加而显著增加，使得短路电流减小。 (3.2)带阶模拟表明对于p型c-Si为衬底的HIT电池，导带带阶对电池的性能也有一定的影响，而价带带阶并不影响HIT太阳能电池的性能。具体表现为:当导带带阶在0.09-0.15eV之间变化时，开路电压随导带带阶的增加而增加;而填充因子和短路电流随导带带阶的变化很小，解释为带阶影响界面复合几率，提出复合电势VRe定量表征界面带阶对复合的影响。 最后，基于以上研究结果我们提出了p型单晶硅为衬底的HIT太阳能电池的性能优化条件，即对于非晶硅/单晶硅界面，界面态密度应该尽可能的小，而导带带阶应该尽可能的大。模拟结果显示，当界面态密度不高于1010cm-2，同时导带带阶达到0.15eV时，有望优化HIT太阳能电池转换效率达到24.95％。另外，在n型和p型单晶硅片的缺陷态密度相同的情况下，模拟结果表明，n型单晶硅衬底的HIT太阳能电池的性能更好一些，转换效率可以达到25.13％。