利用衬底剥离和临时键合技术制备了倒置GaInP/GaAs/InGaAs三结太阳电池并研究了其可靠性。通过温度为85 ℃、相对湿度为85%环境下的可靠性测试发现，当湿热实验进行至144 h时三结电池的初始光电转换效率从31.86%急剧下降到了24.84%。随着实验时间的继续增加，太阳电池性能相对稳定。外量子效率和电致发光光谱测试结果表明，三结电池性能的退化主要来自GaInP顶电池。在高温、高湿环境下，AlInP窗口层中元素含量分布发生变化，导致材料对340~480 nm波段的反射率提高，此外高含量Al元素的聚集导致顶电池缺陷密度增加，引起GaInP顶电池载流子收集效率下降，从而限制了三结太阳电池的整体性能。二次离子质谱的结果也直观地证明了这种现象。该研究结果证明了AlInP窗口层对多结太阳电池环境稳定性有重要影响。

采用AFORS-HET软件对超薄异质结太阳能电池的窗口层、本征层的掺杂浓度、厚度、带隙等参数进行了数值模拟和优化，结合实际具体分析了每个参数对超薄异质结电池性能的影响规律，且得出了最佳的优化参数。模拟结果表明: 对于衬底厚度仅为80 μm的超薄异质结太阳能电池，随着窗口层厚度的增加，电池性能整体呈现下降的趋势，通过结合实际，得出窗口层的最佳厚度范围是5～9 nm; 随着窗口层掺杂浓度的增加，电池性能整体呈现先增加后趋于恒定的趋势，窗口层理论上的最佳掺杂浓度范围为7×1019～8×1019; 窗口层的带隙宽度对电池的开路电压和效率影响较大，对填充因子和短路电流有较小的影响，窗口层的最优带隙范围为1.85～2.0 eV。随着本征层厚度的增加，电池的填充因子FF和效率Eff呈现先增加后减小的趋势，短路电流逐渐减小，而开路电压基本不变，本征层的最佳厚度是5～10 nm; 当本征层的光学带隙小于1.8 eV时，对电池性能影响较小，当大于1.8 eV，电池性能急剧下降，因此本征层的最佳带隙范围是1.6～1.8 eV。

采用Afors-het太阳能电池异质结模拟软件, 模拟了不同工作温度下, 微晶硅窗口层对μc-si(p)/c-si(n)/μc-si(p+)异质结太阳能电池性能的影响, 结果表明: 随着微晶硅窗口层帯隙的增加, 转化效率先增加后下降、开路电压不断增加; 掺杂浓度的增加, 电池性能整体呈现先上升后小幅下降的趋势; 厚度的增加, 电池的性能整体上呈现下降的趋势。随着工作温度的增加, 微晶硅窗口层对应的最佳厚度和掺杂浓度值都有明显的减小趋势; 但其对应的最佳帯隙有明显的增加的趋势。该实验结果为在不同温度下工作的电池提供了商业化生产的实验参数。

采用Afors-het软件模拟分析了结构为TCO/a-Si∶H(n)/a-Si∶H(i)/c-Si(p)/a-Si∶H(p+)/Ag的p型硅衬底异质结太阳电池的性能, 研究了各层厚度、带隙、掺杂浓度以及界面态密度等结构参数和物理参数对电池性能的影响。通过模拟优化, 结合理论分析和实际工艺, 得到合适的各结构参数取值。采用厚度薄且掺杂高的窗口层, 嵌入本征层以钝化异质结界面缺陷, 合理利用背场对于少子的背反作用, 获得了较佳的太阳电池综合性能: 开路电压Voc为678.9mV、短路电流密度Jsc为38.33mA/cm2、填充因子FF为84.05%、转换效率η为21.87%。