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基于硅纳米线（棒）阵列制备的径向pn结太阳电池陷光性能良好，具有光吸收和载流子收集方向相互垂直的特点，有实现高效太阳电池的潜能，是目前光伏器件研究的热点之一。硅纳米线径向pn结太阳电池的研究还处于初级阶段，目前报道的结果显示，该类电池表面复合较大，电池性能还有待进一步提高。本论文从硅纳米线（棒）的制备入手，在系统优化清洗和钝化工艺的基础上，制备了基于硅纳米线（棒）的径向同质和异质结太阳电池，研究了径向pn结太阳电池的载流子收集特性和输运过程，取得了以下主要结果: 采用金属辅助化学刻蚀方法制备了陷光性能良好的硅纳米线阵列。在350-1000nm光谱波段，平均反射率小于5％。通过聚苯乙烯微球掩膜和ICP-RIE技术相结合，制备了有序硅纳米棒阵列，纳米棒尺寸均一、表面光滑、排列高度有序，其形状和表面状况有利于径向pn结太阳电池的制备。 改进了RCA清洗并且优化了HF湿法钝化工艺，获得了清洁、低表面复合的硅纳米线（棒）样品。化学抛光处理改善了硅纳米棒样品的形貌和表面状况，降低了表面复合，使其结构更加有利于后续太阳电池制备。 采用热丝化学气相沉积技术(HWCVD)实现了低温浅结掺杂，并首次采用该方法在硅纳米线样品上成功制备了径向同质结太阳电池。掺杂层P原子掺杂浓度高(表层＞1022/cm3)，掺杂深度小(～10nm)，电学性质优良。相比于传统高温扩散工艺，低温浅结掺杂技术更有利于制备径向同质结太阳电池。优化太阳电池制备工艺（包括ITO薄膜、快热退火和铝背场层）后，分别在无序硅纳米线和有序硅纳米棒样品上制备了光电转换效率为13.78％和14.33％的径向同质结太阳电池。相比于参照的平面pn结太阳电池，硅纳米线和硅纳米棒径向同质结太阳电池的短路电流密度分别提高了39.4％和36.8％。 为了减小太阳电池表面复合，进一步提高径向pn结太阳电池的性能，制备了结构为a-Si∶H/c-SiNWs(SiNRs)的径向异质结太阳电池。采用HWCVD技术替代了常使用的PECVD技术，实现了非晶硅薄膜的保角沉积，有效降低了样品的表面复合。通过优化电池制备工艺（包括ITO薄膜、本征非晶硅和n型掺杂非晶硅），在硅纳米线样品上制备了面积～1.4cm2、Voc=594mV、Jsc=36.98mA/cm2、FF=72.93％、η=16.02％的径向异质结太阳电池;在硅纳米棒样品上制备了转换效率为15.47％的径向异质结太阳电池。 通过比较不同结构太阳电池的光I-V、量子效率和电池性能与光入射角度的关系，验证了载流子径向输运的优势，同时也证实了径向pn结太阳电池具有更好的电池性能，更优良的光学性质，具有进一步提高效率的潜力和巨大的应用前景。