采用一步银铜双原子金属辅助化学腐蚀法, 室温下在多晶硅表面制备纳米陷光结构, 再利用纳米结构修正溶液在温度为50℃时对硅片进行各向异性重构, 可控制备出不同尺寸的倒金字塔陷光结构.用分光光度计测量了多晶硅表面的反射率, 用扫描电镜观察了多晶硅表面形貌, 用少子寿命测试仪测量了多晶硅钝化后的少子寿命.结果表明: 影响倒金字塔结构尺寸的主要影响因素是制备态黑硅纳米结构的深度, 当深度越深, 最终形成的结构尺寸也越大; 纳米结构修正溶液重构时间越长, 所形成的倒金字塔结构尺寸越大, 反射率也变大; 经原子层沉积钝化后的倒金字塔结构中少子寿命随其尺寸的增大而增加; 当倒金字塔边长为600 nm时综合效果最佳, 反射率为9.87%, 少子寿命为37.82 μs.

为提高阳光利用率和光电转换率，研究了聚光内球面太阳能电池的主要性能，设计了聚光内球面太阳能电池的结构.通过菲涅耳聚光镜将太阳光聚光后射入内表面制备了多晶硅光伏电池的球腔内，在内球面上实现了聚光光伏效应.利用腔内光子气体模型分析计算了内球面上的光照强度，提出硅光电池上的最佳光强概念，计算了在内球面多晶硅电池半导体层厚10 μm时最佳聚光倍数为18、层厚5 μm时最佳聚光倍数为9.应用有限元分析法讨论了聚光内球面太阳能电池系统的温度，在AM1.5，8倍聚光条件下，光伏电池最高温度353.15 K，处于正常工作范围.采用主动风冷或水冷方法提高对流换热系数可大大降低光伏电池温度，稳定工作效率.通过分析硅光电池效率制约因素，设计了内球面光伏电池的优化结构，填充因子可达0.85,阳光辐射功率为800 mW/cm2时,聚光内球面太阳能电池效率将超过33%.