本文对70 nm超薄多晶硅的掺杂工艺、钝化性能及光伏特性进行了研究。确定了70 nm超薄多晶硅的掺杂工艺，研究表明当离子注入剂量为3.2×1015 cm-3，在855 ℃退火20 min时，70 nm超薄多晶硅的钝化性能可以达到与常规120 nm多晶硅相当的水平，且70 nm多晶硅的表面掺杂浓度达到5.6×1020 atoms/cm3，远高于120 nm掺杂多晶硅的表面掺杂浓度(2.5×1020 atoms/cm3)。基于70 nm超薄多晶硅厚度减薄和高表面浓度掺杂的特点，较低的寄生吸收和强场钝化效应使得在大尺寸(6英寸)直拉单晶硅片上加工的N型TOPCon太阳能电池的光电转换效率得到明显提升，主要电性能参数表现为: 电流Isc升高20 mA，串联电阻Rs降低，填充因子FF增加0.3%，光电转换效率升高0.13%。

N型隧穿氧化层钝化接触(Tunnel Oxide Passivating Contacts，TOPCon)太阳能电池完成印刷烧结后，再经过光注入，效率有明显提升，主要表现在Voc(开路电压)及FF(填充因子)的提升。其机理在于通过温度和光照强度调节费米能级变化，控制H总量及价态来提高钝化性能。钝化膜层的质量、硅基体掺杂浓度、光注入退火时的工艺温度等对光注入退火工艺提升效率有很大影响。实验证明转换效率越低的电池片经过光注入后效率提升幅度越大; 转换效率越高的电池片缺陷会更小，经过光注入退火工艺后几乎无增益。另外同心圆在经过光注入退火工艺后会明显消除。本文主要研究温度、光强、基体电阻率、正表面金属接触面积大小、poly-Si(多晶硅)厚度对光注入退火工艺增效的影响。

本文旨在针对TOPCon(Tunnel Oxide Passivated Contact背面隧穿氧化钝化接触)晶硅电池制备过程中，背面钝化多晶硅层沉积引起的硅片正面边缘沉积多晶硅绕镀层的去除进行工艺研究，进一步解决了电池外观不良和该多晶硅层对电池正面光的吸收影响。文中分别尝试采用HF-HNO3混酸溶液和KOH碱溶液两种方式进行腐蚀处理，然后通过对处理后硅片正面的工艺控制点监控和电池EL检测等手段评估去除效果。其中HF 1wt%、HNO3 50wt%混合溶液时腐蚀4 min以上可去除该绕镀层，但是大于6 min后硅片正面的方块电阻提升、硼掺杂浓度等变化幅度很大。KOH质量分数0.1wt%、添加剂体积分数5vol%混合溶液60 ℃时，腐蚀2.5 min以上可去除该绕镀层且方块电阻等测试相对变化幅度较小。故前者对电池后期电极的制备工艺要求更高否则容易引起欧姆接触不良，后者则对电池电极的制备工艺控制窗口更大。所以认为在多晶硅绕镀层的去除方面KOH腐蚀更适合工业批量化生产工艺选择。

为了研究载流子选择性接触结构在N型晶硅电池钝化特性，本文设计了专门的材料结构。分析对比了不同掺杂浓度分布的材料结构在退火后、沉积SiNx∶H薄膜后及烧结后隐开路电压值的变化，并对其钝化机理进行了分析。研究结果表明隐开路电压值对掺杂浓度分布非常敏感。随着掺杂浓度分布进入硅基体的“穿透”深度增加，相对应地退火后、SiNx∶H薄膜沉积后及烧结后隐开路电压值均呈现先增加后减小的趋势，且样片沉积SiNx∶H薄膜后隐开路电压的增加幅度也逐渐减小，而样片烧结后隐开路电压值又出现不同幅度的下降，且隐开路电压值的下降幅度逐渐减小。通过适当的掺杂工艺，可以使得烧结后的隐开路电压均值达到738 mV。