太阳电池各材料可按其功能分为吸收层,载流子选择传输层,界面钝化层三个部分。高效率晶硅太阳电池无一例外都采用了良好的界面钝化及载流子选择传输材料。“钝化接触”是指一个材料或一个材料体系同时具备钝化功能及载流子选择传输功能,其将钝化层及载流子选择传输层合二为一,简化了器件结构,是降低电池生产成本的有效解决方案。通过材料的功函数差调控能带结构,实现有机/无机杂化电池的“钝化接触”,使杂化电池器件结构简单,制备流程简化,符合光伏行业降低电池生产成本的需求。本论文围绕有机/无机杂化电池新型电子选择传输层材料,开展了以下三部分研究工作。第一、研究了红荧烯（Rubrene）:DMSO复合薄膜作为杂化电池电子选择传输层。采用工艺简单成本低廉的溶胶凝胶法制备了Rubrene:DMSO复合薄膜,并将其作为电子选择传输层应用在杂化电池背表面。采用紫外光电子能谱研究表明Rubrene:DMSO复合薄膜的功函数为3.84 eV,低于Si的电子亲和势4.05 eV,可以有效调控能带结构,促进电子在背表面传输,抑制空穴复合,减小电池的复合损失。另外Rubrene:DMSO复合薄膜减小了背表面Si/Ag界面的接触电阻,减小了电池的电阻损失,使电池的转换效率（PCE）从9.4%提高至11.9%,相对提高27%。除此之外,不同于硅太阳电池表现出的光致衰减现象,我们观察到有机/无机杂化电池的“光致增强”现象。在长时间光照过程中,电池的开路电压(V_oc)相对提高8.9%,PCE相对提高16%。光照导致界面缺陷态密度的不断减少,是电池“光致增强”的根本原因。该研究使用有机薄膜作为电池的载流子选择传输层,未来可应用在轻便、柔性的薄硅太阳电池中。第二、研究了低功函数铪（Hf）薄膜作为杂化电池金属化背场。采用磁控溅射方法,制备了低功函数Hf薄膜,Hf薄膜均匀致密并具有良好的电学稳定性。本文首次将低功函数Hf薄膜引入杂化电池背Si/Ag界面,形成金属化背场,有效减少了电池缺陷态密度与串联电阻,提高了载流子寿命,使电池效率从5.91%提高至9.73%。低功函数材料可调控杂化电池背表面能带结构,是电池效率提高的根本原因。该研究使用低温、免掺杂工艺形成杂化电池载流子选择传输层,符合未来光伏行业低成本发展需求。第三、研究了C₆₀电子选择传输层及其与p-Si形成的p型杂化电池。目前,关于p型杂化电池的研究很少且电池效率普遍比较低,这是由于很难找到性能优良的n型有机薄膜与p型硅形成良好的“钝化接触”。本文主要研究了Ag/ITO/C₆₀/p-Si/Ag电池,采用溶液法制备了有机C₆₀薄膜,研究表明,C₆₀薄膜的功函数为4.7 eV,可以匹配p-Si的能带。C₆₀溶液浓度为15 mg/ml时,C₆₀/p-Si杂化太阳电池的电池性能最佳,电池效率达到5.03%。通过对电池放置及后退火处理,电池性能得到进一步优化,电池效率达到7.42%,优于大部分的p型杂化电池。该研究证实有机C₆₀薄膜为p型杂化电池电子选择传输层材料提供了选择方案。