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太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,其开发利用受到广泛的关注。太阳能电池利用光伏效应将太阳能直接转换为电能,在过去几十年其技术和工艺得到了飞速的发展。当前,在光伏市场占主导地位的电池依然是以硅为原料的太阳能电池。然而,硅电池生产中需要高纯度硅材料、1000℃左右高温过程和复杂制备工艺,导致电池成本高。本论文基于低温、高效和低成本的聚3,4-乙烯二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)和硅组成的杂化太阳能电池,研究了界面钝化对器件性能的影响,论文研究工作包括以下方面: (1)通过对 PEDOT:PSS的改性、电极的种类和退火等工艺的研究,制备了Si/PEDOT:PSS杂化太阳能电池器件。经过优化,效率达到了8%。 (2)通过对不同厚度 PEDOT:PSS膜光电性质的表征研究,分析了其对Si/PEDOT:PSS杂化太阳能电池性能的影响。当PEDOT:PSS膜厚度为90nm时,其表现了良好的光电性能,制备的器件效率达到了10.55%。 (3)基于自然氧化、化学(H2O2、HNO3))氧化在硅表面形成SiOx氧化层,研究不同过程形成氧化层性质的不同以及其钝化效果对Si/PEDOT:PSS杂化太阳能电池性能的影响。通过AFM、ATR-FTIR、XPS,以及接触角、少子寿命对自然氧化、双氧水和硝酸氧化的硅片粗糙度、致密度、亲水性和少子寿命进行了深入的分析。结果显示,化学氧化形成的SiOx层均匀、致密,亲水性好,钝化作用良好,可以有效地减小表面缺陷态密度和降低表面载流子复合速率。该氧化层使得Si与PEDOT:PSS薄膜形成较好的p-n结,从而提高Si/PEDOT:PSS杂化电池的光伏性能,H2O2和HNO3处理后制备的器件光电转换效率分别达到了9.60%和10.48%。