本文详细的总结了太阳能电池的背景、发展历程、影响吸收效率的因素。按照光子晶体的不同维数,分析了光子晶体在太阳能电池中的应用进展和特点。在本研究中,研究了利用光子晶体结构来设计和优化薄膜太阳能电池中的砷化镓(GaAs)或砷化铟(InAs)吸收层。采用六边形散射体,分别讨论了空气和二氧化硅填充散射元的情况。设计并优化了六种不同情况下的光子晶体吸收层结构,吸收材料为GaAs或InAs,散射元填充空气或二氧化硅。模拟结果表明,采用光子晶体结构的吸收层可以大大提高吸收层的吸收效率。当吸收层高度H=0.20μm时,GaAs的最大吸收率为79.51%,InAs的最大吸收率为96.57%。另外,当入射角为70°时,结构的吸收率在65%以上,因此光子晶体结构吸收层受光入射角的影响较小。同时,光子晶体的大孔结构适用于量子点的填充,量子点对光的吸收率影响不大,但可以提高光电转换效率。同时,本文还对六边排布的六边形光子晶体结构进行了模拟分析,分析其各种缺陷态下的慢光情况,为光子晶体在太阳能电池应用中提供了理论支撑。