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硅纳米结构/聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(poly(3,4-ethylene dioxythiophene):poly(styrenesulfonate),PEDOT:PSS)杂化太阳电池,有效地利用了晶体硅高的载流子迁移率和相应纳米结构高效的光管理性能,以及有机材料薄膜简便的溶液法制作过程,具有实现高性价比太阳电池的巨大潜力。本论文在利用廉价的湿法刻蚀制备硅纳米结构的基础上,研究了不同硅纳米结构对硅/PEDOT:PSS杂化太阳电池性能的影响,总结了实现较高性能纳米结构硅/PEDOT:PSS太阳电池的一般性研究思路。本论文的研究工作主要包括以下几个方面:(1)利用湿法化学(HF/AgNO3溶液)刻蚀,在n型硅上制备了硅纳米线阵列,研究了硅纳米线阵列特征尺寸对相关太阳电池性能的影响,实现了7.1%的光电转化效率(短路电流密度为33.91 mA/cm2,开路电压为0.46 V,填充因子为0.45)。实验发现,对于该结构的杂化太阳电池,仅通过对硅纳米线阵列特征尺寸的调控,无法有效改善PEDOT:PSS与纳米结构硅的界面接触和高质量电极的制备,导致该种结构的太阳电池开路电压和填充因子偏低;(2)为了改善硅纳米线阵列/PEDOT:PSS太阳电池低的开路电压和填充因子,我们利用NaOH和HF/CH3COOH/HNO3对硅纳米线阵列进行处理,制备出了具有低高宽比的纳米倒锥结构。与具有较大高宽比的硅纳米线阵列相比,PEDOT:PSS更容易与纳米倒锥结构实现保角包覆,提高结的质量,减少界面缺陷。同时研究发现,相对于PEDOT:PSS包覆的硅纳米线结构,在PEDOT:PSS上包覆的纳米倒锥结构上更容易实现高质量电极的制备,从而获得改善的电池性能。在没有其他任何界面优化的前提下,硅纳米倒锥结构/PEDOT:PSS实现了9.6%的光电转化效率(短路电流密度为29.74 mA/cm2,开路电压为0.53 V,填充因子为0.61);(3)为了降低硅纳米线阵列的材料成本,我们利用湿法刻蚀在玻璃衬底上实现了硅纳米线阵列的制备。通过优化实验参数,首先利用热化学气相沉积法在玻璃衬底上制备了高质量晶化硅薄膜,然后利用一定的保护措施,在玻璃衬底及相关结构不被破坏的情况下,利用湿法刻蚀在玻璃衬底上制备了硅纳米线结构。相比于一般在晶体硅片上湿法刻蚀制备硅纳米线阵列,这种制备方法极大地减少了硅材料的使用,有望应用于高效低成本的硅/PEDOT:PSS杂化太阳电池。