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PEDOT∶PSS/Si杂化太阳电池是一种新型的太阳电池。其中PEDOT∶PSS是一种具有高导电率，良好透过性的P型有机半导体材料。这种有机材料与硅结合形成的太阳电池具有很多的优势。比如，它便于利用PEDOT∶PSS溶液的二次掺杂改善薄膜的光学性质（如薄膜的透过性）和电导率、功函数等薄膜的电学性质，另一方面PEDOT∶PSS/Si杂化太阳电池制备工艺简单、采用低温工艺、具有低耗能的特点，相比于传统太阳电池又具有低成本的优势。因而在短短数年里，PEDOT∶PSS/Si杂化太阳电池得到迅速的发展，并且达到了17.4％的转化效率。 在本论文研究中，首先利用在硅表面双面沉积PEDOT∶PSS薄膜，研究了PEDOT∶PSS对晶体硅表面钝化机制。随后对PEDOT∶PSS/Si杂化太阳电池进行研究。利用旋涂工艺在清洗后的N型硅片前表面沉积PEDOT∶PSS薄膜形成PN结、在硅片背表面旋涂碳酸铯溶液作为背场，旋涂后的薄膜均需要退火处理以除去溶剂。退火后通过热蒸发的方式制备电极，正面电极是银栅线，背面是全铝电极。对于制备的PEDOT∶PSS/Si杂化太阳电池，重点研究了三个方面的内容:(1)利用变温电流-电压测试分析载流子的输运机制(2)优化电池制备工艺，如氧化层制备工艺、背场工艺以及PEDOT∶PSS膜厚对太阳电池的影响(3)研究PEDOT∶PSS溶液二次掺杂对PEDOT∶PSS薄膜性质和太阳电池性能的影响。主要研究结果如下: 1、通过在硅表面双面沉积PEDOT∶PSS薄膜，研究PEDOT∶PSS对晶体硅表面钝化效果的影响。实验发现，利用氧化层的界面修饰对钝化效果也有显著的提高，主要原因是降低了表面的界面态，从而增加化学钝化的效果。场钝化主要取决于TritonⅩ-100的掺杂含量，掺杂浓度越大钝化效果越好。这是因为TritonⅩ-100有利于提高PEDOT∶PSS的功函数，进而提高了场钝化的效果。对于PEDOT∶PSS薄膜的退火工艺，退火不足或是过退火都会导致有效少子寿命的下降，最佳的退火条件是120℃，退火10min。PEDOT∶PSS膜厚在60nm到200nm的范围内，膜厚对钝化效果没有影响。 2、通过变温电流-电压测试，得到了不同温度条件下暗电流-电压关系曲线。利用不同温度与扩散暗饱和电流密度的关系计算激活能。对于PN结，其激活能近似等于硅带隙的宽度;对于肖特基结，其激活能为PEDOT∶PSS与硅之间的势垒高度，因而可以通过激活能的计算分析载流子的输运机制。但是对于实验室制备的PEDOT∶PSS/Si杂化太阳电池，由于复合过于严重无法忽略复合暗饱和电流对总的暗饱和电流密度的影响。因而在计算分析过程中，利用总的暗饱和电流密度减去复合的暗饱和电流密度得到扩散暗饱和电流密度，再利用扩散暗饱和电流密度与温度的关系计算得到激活能。计算得到激活能是1.10eV，近似于硅的能带宽度1.12eV，因而可以判断PEDOT∶PSS/Si杂化太阳电池是由于PEDOT∶PSS与Si之间的功函数差异，在硅表面形成一层反形层从而形成PN结。 3、优化了PEDOT∶PSS/Si杂化太阳电池界面氧化层的制备工艺、背场工艺以及优化了PEDOT∶PSS的薄膜厚度。实验发现，通过硅片在水中浸泡制备的氧化层的方法得到560mV左右开路电压，优于空气中自然氧化、臭氧氧化以及利用PEDOT∶PSS自身的氧化性制备氧化层的效果(540mV左右);采用碳酸铯作为背场可以有效降低背表面的复合速率，提高太阳电池的开路电压与短路电流密度;PEDOT∶PSS膜厚过厚会因为薄膜吸收过多的光，导致短路电流密度下降，过薄则会影响成膜质量并导致并联电阻变差，薄膜厚度在100nm左右时得到最优的5.83％电池效率。 4、研究了PEDOT∶PSS溶液二次掺杂对太阳电池的影响。包括用于提高PEDOT∶PSS薄膜导电性的二甲基亚砜(DMSO)以及改善PEDOT∶PSS溶液浸润性的表面活性剂曲拉通Ⅹ-100(TritonⅩ-100)。实验发现随着DMSO含量的增加，薄膜的方块电阻先降低然后升高。在掺杂浓度为5％时得到最低的方块电阻阻值以及最佳的太阳电池效率。TritonⅩ-100的加入则会明显有利于PEDOT的团聚，增加PEDOT∶PSS功函数提高电池的开路电压。同时TritonⅩ-100有利于PEDOT∶PSS薄膜透过性的增强，进而提升短路电流密度。但是TritonⅩ-100也会对串联电阻以及并联电阻带来不利的影响。最终通过优化TritonⅩ-100的含量，在掺杂浓度为0.25％时得到7.28％最优化的电池效率。