石墨烯自2004年被报道以来就因其优异的光电性能而成为研究者们的研究焦点。基于其高透光性、高电导率以及大面积可控制备等优点,在光伏领域,石墨烯/硅异质结太阳能电池也得到了研究者们的广泛关注。石墨烯/硅异质结太阳能电池不仅继承了传统硅基PN结太阳能电池的优点,有望实现高效率,而且制备工艺更加简单,避免了高温扩散和离子注入等复杂的工艺步骤,从而节约了成本。除此之外,基于石墨烯良好的机械柔韧性,石墨烯/硅异质结柔性太阳能电池以其潜在的轻巧、便携、可穿戴等优点也将是未来的研究趋势。因此,本文主要对基于石墨烯/硅异质结的太阳能电池进行了研究,主要内容如下:(1)采用化学气相沉积(CVD)方法,通过对石墨烯生长过程中的各项参数的控制与优化,成功的实现了高质量大面积石墨烯的制备,为后续的光伏器件制备提供了材料基础;通过layer-by-layer转移方法成功的实现多层石墨烯的转移并将其用于后续的石墨烯/硅异质结太阳能电池的制备当中。(2)从界面工程的角度,在石墨烯/硅异质结太阳能电池中引入一层具有高功函数特性的过渡金属氧化物MoO3薄膜,通过表面电荷转移掺杂来提高石墨烯/硅异质结光伏器件的性能。MoO3高功函数的特性使得其在与n型硅表面接触的时候由于巨大的功函数差异而在界面处自发的产生电荷转移。大量的空穴从MoO3中被注入到n型硅中,相当于对n型硅进行了p型掺杂,并最终使得n型硅的表面形成了一层p型反型层。反型层的形成增强了光伏器件的内建电场,有效的抑制了光生载流子的复合,从而提高了石墨烯/硅异质结光伏器件各项参数的性能。在此基础上,最后再通过对石墨烯经行掺杂以及增加减反层,我们得到了效率为12.2%的石墨烯/硅异质结太阳能电池。(3)采用碱溶液刻蚀和反应离子刻蚀(RIE)两种方法并用,成功将硅片均匀减薄至20μm及以下,并以此构筑了具备良好弯曲性能的石墨烯/硅异质结柔性光伏器件。由于硅材料是间接带隙,它对于光的吸收系数比较低,随着硅片厚度的变薄,长波段区域的光开始透过硅片,这导致了硅片对于光吸收的减弱,使得器件短路电流减小。因此,通过在薄硅片的表面刻蚀硅纳米线阵列来起到良好的陷光效果,从而增强了薄硅片对光的吸收,进而提高器件性能。