发展太阳能具有非常深远的意义，但当前光伏产业亟需新的技术突破来改变高成本、低效率的发展现状。为了实现晶硅电池的高效率，就必须为电池的前、背表面提供有效的钝化技术。近年来，原子层沉积技术生长的氧化铝薄膜被证明是一种非常有效的钝化材料。相对于氧化硅、氮化硅、非晶硅等常用钝化材料，氧化铝薄膜内的固定负电荷浓度可达1012-1013数量级，可以提供非常好的场效应钝化作用。　　 本文利用热型原子层沉积技术制备氧化铝薄膜，并通过椭偏仪、原子力显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线光电子能谱等测试技术对薄膜的材料特性进行了表征，研究了沉积温度、生长周期及沉积模式对生长工艺的影响;研究了非均匀性、O/Al比值等材料特性，并与国外同行进行了比较;研究了退火工艺对薄膜厚度、表面粗糙度及界面结构的影响。结果表明，薄膜厚度与生长周期呈良好的线性关系，生长速率随沉积温度和生长周期增加而下降，退火后薄膜厚度减少，但表面粗糙度会得到一定的改善。　　 利用少子寿命测试和Corona Charging技术研究了氧化铝薄膜的钝化性能，首先研究了退火工艺，确定了450℃、10min是比较合适的退火条件，并发现退火后存在表面起泡和性能衰减现象;分别研究了n型和p型衬底下沉积温度和生长周期对钝化性能的影响，150-250℃和10nm是比较合适的温度和厚度;研究了场效应和化学钝化机理，电荷浓度的升高和H钝化起着主要作用;利用X射线光电子能谱技术对钝化性能做了进一步的研究。　　 通过两次电池实验，对氧化铝钝化在晶硅电池中的应用进行了研究，探索了与氧化铝钝化相匹配的激光点槽和线槽工艺，以及叠层钝化工艺，线槽工艺和70nm以上的氮化硅层有比较好的实验结果。电致发光光谱的测试结果表明边缘电池性能较差，可能与氧化铝沉积过程中的正面绕镀现象有关。