尽管掺杂非晶硅作为载流子选择性接触（Carrier Selective Contact,CSC）薄膜材料已被广泛应用于传统的高效率硅异质结太阳电池中,但其较高的光吸收很大程度上制约着电池效率的进一步提高,寻求和应用宽光学带隙（低光吸收）的CSC材料成为简化工艺、提升电池光电转换效率的重要手段。本研究课题采用热丝氧化升华沉积（Hot Wire Oxidation Sublimation Deposition,HWOSD）技术制备包括氧化钨（WO_x）、氧化钼（Mo O_x）、钨钼二元合金氧化物(W_xMo_1-xO₃)以及氧化钨/氧化钼双层（WO_x/Mo O_x）在内的多种过渡金属氧化物（Transition Metal Oxide,TMO）材料并作为空穴传输层（Hole Transport Layer,HTL）应用于无掺杂-非对称的硅基异质结太阳电池（Dopant-free Asymmetric Heterojunction（DASH）Solar Cell）中,深入研究不同材料特性对器件性能的影响和内在作用机制。通过调节工艺优化材料和界面特性,最大程度提升DASH太阳电池的光电转换效率。HWOSD制备技术具有无粒子轰击、化学成分可调、沉积速率可控等优点,通过改变反应气体（氧气）流量、热丝温度以及衬底温度等沉积条件来调节制备的薄膜的材料特性。HWOSD技术采用单一热丝或者多热丝系统,可以实现单一金属氧化物薄膜、多元合金氧化物薄膜和由多层金属氧化物薄膜组成的多层结构的复合金属氧化物薄膜的制备及材料属性调控,在科学研究和产业化应用中都具有重要的意义。采用HWOSD技术通过调节氧气流量（氧气分压或者工作气压）、热丝温度和衬底加热温度等沉积条件来调节TMO薄膜（WO_x和Mo O_x薄膜）的材料属性,包括沉积速率、光学性能、晶体结构、表面形貌和内部化学成分（包括金属元素内部的多化学价态）等。研究结果表明:低衬底温度下制备的TMO薄膜均为非晶结构;同时随着氧气流量（氧气分压）和热丝温度的增加,TMO薄膜的沉积速率增加,且在同样的氧气流量和热丝温度的沉积条件下,Mo O_x薄膜的沉积速率为WO_x薄膜的三倍多;在低氧气流量下制备的TMO薄膜具有低的透过率,这可能是由于在缺氧条件下,薄膜内部的过量的单质金属导致过多的光吸收;此外,低氧含量的过渡金属氧化物内部的金属元素化学价态也呈现更多的低正化学价态。Mo O_x和WO_x薄膜沉积在单晶硅片表面,可以实现一定的钝化作用,其有效少子寿命₀1)1))分别为356.1和168.2。它们应用于晶体硅太阳电池中将发挥重要的作用。此外,采用多热丝HWOSD技术制备二元合金W_xMo_1-xO₃氧化物薄膜以及WO_x/Mo O_x双层复合氧化物薄膜,系统比较和研究材料特性及其对晶体硅太阳电池性能的影响。对基于多种TMO HTL CSC薄膜（约10 nm）的DASH太阳电池（Ag grid/ITO/WO_x/c-Si（n）/Mg/Al背接触结构）的器件性能包括光电转换效率（电流-电压,I-V）、光谱响应（EQE）等进行了系统的研究,同时通过暗I-V和电容-电压（C-V）测试表征器件内部的其它参数包括二极管因子、反向饱和电流以及其内建电势V_bi等。基于各TMO即W_xMo_1-xO₃、Mo O_x、WO_x/Mo O_x、WO_x的DASH太阳电池的最高光电转换效率分别为10.5%、9.9%、9.6%和6.0%。通过对DASH太阳电池在不同退火温度下的后退火处理进行优化,同时通过优化背接触电极和透明导电电极材料,DASH太阳电池的性能得到进一步的提升,最高电池光电转换效率为12.15%,其中V_OC=630 m V,J_SC=32.7 m A/cm²,FF=63%。尽管如此,本研究制备的DASH太阳电池的效率还相对较低,其主要原因为TMO/c-Si异质结界面可能还存在着较高的复合,同时电池内部的光吸收不足（陷光作用不足）,更多研究工作还有待于继续深入进行。