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随着能源结构不断调整,人们对可持续发展的要求与日俱增,开发利用清洁能源已经迫在眉睫,太阳电池以其环境友好的特点在能源产出方面崭露头角。有机/无机杂化太阳电池既利用无机材料的高稳定性、高载流子迁移率和成熟的制备工艺等优点,也结合了有机材料分子结构的可塑性、调节光谱吸收范围和简单的溶液制备过程等优势,易于达到制备低成本、高效率的太阳电池的目的,从而在太阳电池中占据一席之地。为制备高效率的有机/无机杂化太阳电池,本论文将n型硅(Si)与导电聚合物PEDOT:PSS(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸)相结合,制备了硅/PEDOT:PSS杂化太阳电池,并通过在硅/PEDOT:PSS界面处引入碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)以及在硅表面刻蚀微纳米结构对器件进行优化。本论文的主要内容如下:(1)简要介绍了硅/PEDOT:PSS杂化太阳电池的研究背景以及研究现状,并对其工作原理和制备方法作了归纳总结,阐述了本论文的研究目的、研究内容和测试与表征方法。(2)研究了PEDOT:PSS溶液中掺杂二甲基亚砜(DMSO)的浓度以及PEDOT:PSS薄膜的厚度对器件性能的影响。实验结果表明,当二甲基亚砜的掺杂浓度为5 wt.%,旋涂转速在3500 rpm/min,即PEDOT:PSS薄膜的厚度约为80nm时器件的性能最优,其光电转换效率为9.2%;(3)利用微波辅助法制备碳量子点,并将其引入到硅/PEDOT:PSS界面处,研究了碳量子点对硅/PEDOT:PSS杂化太阳电池性能的影响。实验结果表明,与未引入碳量子点的器件相比,旋涂饱和碳量子点溶液器件的串联电阻有所降低,由4.21Ω·cm~2降至3.50Ω·cm~2,开路电压由0.540 V提升至0.615 V,填充因子从59.6%提升至62.5%,制备的Ga:In/Si/CQDs/PEDOT:PSS/Ag杂化太阳电池的光电转换效率达到了11.5%;(4)为提升平面硅杂化太阳电池的短路电流密度,我们通过在平面硅表面制备微纳米结构来增强硅对光的陷光作用。首先利用5 wt.%的KOH溶液对硅片进行各向异性刻蚀,制备了金字塔结构,然后通过二次刻蚀对金字塔结构进行表面重构,得到了低高宽比的微纳米锥结构。经过表面重构的微纳米结构不仅展现了优异的陷光性能,而且可以实现微纳米结构与PEDOT:PSS的保角包覆。实验结果表明,相对于平面硅/PEDOT:PSS杂化太阳电池,微纳米结构硅/PEDOT:PSS杂化太阳电池的短路电流密度由28.68 mA/cm~2提升至31.28 mA/cm~2,而且填充因子没有降低,说明微纳米结构与PEDOT:PSS的接触良好,在提升器件短路电流密度的同时可以保证异质结的质量。(5)总结了本论文的主要研究工作,并对硅/PEDOT:PSS杂化太阳电池的发展进行了展望。