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高效、低价是太阳能电池的发展原则，径向太阳能电池即是基于此原则而提出的。径向太阳能电池是一种由纳米/微米柱（或空柱）阵列组成，且具有径向pn结结构的新型太阳能电池。径向结构使得光吸收与载流子收集方向垂直，因此在入射光方向纳米/微米柱（或空柱）的长度可以足够长从而实现对光的充分吸收;而在垂直入射光方向上柱（或空柱的间距）尺寸很小（纳米/微米量级），从而使得载流子收集更加有效。理论计算表明，对于径向太阳能电池而言，空柱阵列结构的光吸收系数（极限效率）优于相同尺寸的柱阵列结构。本文围绕硅基微米空柱阵列径向(ASMRJ)太阳能电池展开研究，并在ASMRJ电池的研究过程中发现小剂量γ射线辐照下空柱侧壁未经钝化的ASMRJ(U-ASMRJ)电池的光电转换效率随着辐照剂量的上升而上升，为了解释此上升现象，我们首次研究并证实了硅中金的室温辐照吸杂效应。主要研究成果如下: 1、利用投影光刻和感应耦合等离子体刻蚀相结合的方法对单晶硅片进行刻蚀形成四种不同周期结构（2μm、4μm、6μm和8μm周期）的微米空柱阵列，并制备相应四种周期结构的ASMRJ太阳能电池。研究pn结形成所需扩硼时间、栅线厚度以及透明导电膜ITO加入对ASMRJ太阳能电池光电性能的影响。 2、对比2μm-U-ASMRJ SCs（2μm周期结构且空柱侧壁未经钝化）、4μm-U-ASMRJ SCs（4μm周期结构且侧壁未经钝化）和planar SCs（平面pn结结构）共三组太阳能电池的光电参数与γ射线辐照剂量的变化关系，进而展示了侧壁未经钝化的ASMRJ(U-ASMRJ)太阳能电池具有抗γ射线辐照（简称，抗核加固）性能。 3、对比4μm-U-ASMRJ SCs、4μm-P-ASMRJ SCs（4μm周期结构且侧壁被钝化）、planar SCs（平面pn结结构）和ICP-planar SCs（平面pn结结构，表面有ICP缺陷区）共四组电池的γ辐照实验数据，发现ICP缺陷区的存在会略微降低电池的光电转换效率，但是更为重要的是，ICP缺陷区的存在对U-ASMRJ SCs和ICP-planar SCs抗核加固性能的体现具有至关重要的作用。此外，对于4μm-U-ASMRJ SCs和ICP-planar SCs的抗核加固特性，我们给出定性解释:ICP吸杂缺陷区加上低剂量γ辐照能完成硅中某些种类过渡金属的室温吸杂，从而改善电池的光电参数。 4、为进一步验证上述猜想，同时考虑到Au是Si中著名的复合中心兼快扩散杂质，以Au为过渡金属杂质的一个例子，研究并首次提出Si中Au的室温辐照吸杂效应。离子注入Au至Si中并经快速退火(RTP)使得Si晶格恢复，得到的样品记作Si∶Au。我们利用二次离子质谱(SIMS)测试，少子寿命测试、霍尔测量多数载流子浓度共三个手段证实了Si中Au的室温辐照吸杂现象，即经ICP处理的Si∶Au样品，γ辐照在室温下将样品体内的部分Au驱赶至表面吸杂缺陷区，从而使得样品体内Au的浓度下降。同时，实验还发现，不仅ICP刻蚀缺陷区，氧等离子体处理产生的缺陷区同样可以作为吸杂缺陷区。此外，ICP刻蚀气体的选择对形成有效吸杂缺陷区并非重要。 5、定性阐释室温辐照吸杂效应机制。Si中Au的扩散主要取决于间隙Au(Aui)的贡献，而室温热平衡态下Aui的浓度很小，因此室温下Au的扩散很慢。Si中Au的扩散机制是kick-out机制，硅自间隙(I)对Au的扩散有重要作用。γ辐照增加了I的浓度，根据质量作用定律，γ辐照会显著增加Aui的浓度，进而加速Au的室温扩散速率。更为重要的是，相较于完整的Si晶格，吸杂缺陷区在γ辐照下易于产生I。因此，我们认为，在室温辐照吸杂过程中，吸杂缺陷区不仅起到吸除Au的作用，同时还是γ辐照下提供I的主要源头。这是本研究最重要的创新之处。 6、综上分析，在制备硅器件时可附加一步引入吸杂缺陷区的工艺。在室温下吸杂缺陷区加上低剂量γ辐照可将器件体内某些过渡金属杂质（包括Au）吸除，从而提高硅器件的性能。我们制备的U-ASMRJ电池在辐照初期其效率上升了5-6％。由于在形成U-ASMRJ电池的微米空柱阵列结构时ICP吸杂缺陷区并非有意引入，经吸杂缺陷区优化，太阳能电池效率上升的幅度可能将不止5-6％。这对于以后开展太阳能电池的技术研究具有重要的参考价值。