综观全球，由工业化造成的能源短缺，温室效应和环境污染已经成为三个全球性难题。发展新能源已经成为可持续发展战略的重要组成部分，太阳能取之不尽，用之不竭。专家分析预测，到本世纪的二、三十年代，太阳能发电成本有可能降低到与常规电价相竞争的水平，一个广泛利用太阳能和可再生能源的新时代正在来临。 至今为止，太阳电池的发展经历了三个阶段：第一代光伏电池，即晶体硅光伏电池。第二代光伏电池(薄膜型)是在80年代末到90年代初开发，并取得了令人瞩目的成绩。第三代光伏电池突破了第一、二代的基本原理。运用低维纳米微结构材料，超晶格、多层膜，及量子阱、量子线、量子点的特殊性能，以及半导体的杂质工程和能带工程，人工制作出高效、低价、实用的光伏材料及器件。 本文在第一、二代太阳电池方面的工作：1．对单体太阳电池的基本特性进行了研究。采用独自设计电路测量太阳电池的伏安特性。根据测定的伏安曲线可以求出太阳电池的开路电压、短路电流、转化效率和填充因子等参数；2．阅读了大量非晶硅太阳电池方面的文献，对非晶太阳电池的生产工艺及国内外发展现状有了深入的了解，并在《太阳能》杂志上发表了文章；3．本文提出小型太阳电池发电系统的设计方案，并计算、制造了可用于太阳能与建筑物一体化的光伏器件。 本文针对于第三代太阳电池相关的超晶格、多层膜进行了研究：1．通过优化工艺参数，采用热氧化法和自然氧化法制备了金属Cr、Al、Si的金属／金属氧化物／金属三层、多层膜量子阱结构；2．采用称重法检测了薄膜的厚度；3．对多层膜的电阻特性进行了研究，在常温和低温(77K)下发现了类似的负阻特性；4．采用SEM观察了多层膜的表面形貌和截面，并用能谱分析了多层膜的成分；5．使用扫描隧道显微镜(STM)、原子力显微镜(AFM)观察了薄膜的表面形貌。