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化石能源的日益枯竭和环境问题的日趋严峻迫使人们寻求污染小、碳排放量低的新能源。由于太阳能具有资源丰富,地域环境限制小,清洁安全等优势,太阳能电池的研究受到了研究人员的广泛关注。其中,硅有机异质结太阳能电池因其同时结合利用了硅优良的吸光特性和高的电荷传输特性,以及有机材料制备工艺简单和低成本的优势,成为一种潜力极大的太阳能电池。为进一步提高光伏器件的输出性能,本文针对器件中存在的光学、电学损失,对器件结构和界面进行相关优化研究。光学方面,我们通过低成本铜离子辅助刻蚀方法,引入倒金字塔结构,以减少入射光的反射损失,另一方面尝试使用高透过率的聚(3,4已撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)以降低寄生吸收造成的光学损失;电学方面,利用共轭聚合物改善器件背接触质量,取得了高效率的硅/PEDOT:PSS异质结太阳能电池。全文的主要内容如下:第一章,主要介绍了太阳能电池的研究意义,基本原理和参数,以及不同种类的硅基太阳能电池的发展概况。第二章,研究了铜离子辅助刻蚀在不同条件下对硅倒金字塔结构的影响。通过优化刻蚀液中硝酸铜浓度和反应温度,得到了较均匀的金字塔结构。同时,有机添加剂的加入,使得刻蚀结构更加稳定。这种倒金字塔结构的硅有机异质结太阳能电池短路电流明显增加。第三章,引入了一种高透过率的PEDOT:PSS(FCE)来减少寄生吸收对光伏电池性能的影响。首先通过表征对比了FCE和传统的PEDOT:PSS(PH 1000)的性能差异。进而通过优化器件结构和栅极遮光面积,我们得到了短路电流密度大,效率高的平面结构硅有机异质结太阳能电池。第四章,通过引入了新型的n-型有机半导体来降低背面硅与金属的接触势垒,同时减少背面复合。研究了共轭聚合物聚{[N,N’-双(2-辛基十二烷基)-萘-1,4,5,8-双(二甲酰亚胺)-2,6-二基]-5,5’-(2,2’-二噻吩)}(N2200)和其含氟衍生物F-N2200这两种有机电子传输材料作为背接触材料对器件效率的影响。通过理论模拟和实际测试分析,发现有机材料与硅原子之间的距离和堆叠程度,对电荷传输和表面复合有很大影响。最后,基于F-N2200的有机-硅异质结太阳能电池器件光电效率达到了14.5%。