导　　师： 邹继兆

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 在能源短缺的今天,太阳能电池发电是解决能源危机的一种有效方法。目前市场上占主导地位的晶硅太阳能电池,虽然转换效率高,性能稳定,但是其制备过程需要用到高温扩散,离子注入等复杂工艺,导致硅电池的发电成本过高而限制了它的广泛使用。新型的硅/有机物杂化太阳能电池,结合了有机材料可溶液加工、低成本的特点和硅太阳能电池优异的光电性能,制备工艺简单,成本较低,转化效率较高,从而成为了人们研究的热点。基于以上考虑,为了得到高效率的硅基杂化电池,本论文利用硅基底与导电有机物相结合制备了硅/PEDOT:PSS杂化太阳能电池,并从硅表面的微纳结构制备及钝化修饰、PEDOT:PSS薄膜的醇处理、PEDOT:PSS的金银掺杂等方面对器件的性能进行了优化,具体的研究内容如下:(1)采用金属辅助刻蚀法和各向异性刻蚀法制备了排列有序的硅金字塔结构、硅纳米线结构、硅金字塔-纳米孔复合结构,并通过钝化修饰对硅表面缺陷进行处理,发现硝酸钝化优于甲基钝化。再将3种微纳结构与平面硅相比,研究发现,4种结构中硅金字塔-纳米孔复合结构具有最好的陷光性能,但其器件效率为9.60%,依然低于平面硅/PEDOT:PSS杂化电池9.72%的效率,分析其原因在于硅微纳结构表面较大的缺陷态密度限制了电池性能的提升。(2)用甲醇、乙醇、异丙醇对电池的PEDOT:PSS薄膜进行后处理改性,发现在增加薄膜透光性的同时,薄膜导电性也得到极大的提升,并通过XPS、拉曼光谱和AFM等分析手段,探索了薄膜电导率增加的机理。研究不同醇处理对器件性能的影响,发现经过醇处理后电池性能都得到很大提升,其中甲醇处理的器件性能达到最佳,转换效率为10.87%,提高约12%。(3)以n型的平面硅为基底,与金银掺杂的PEDOT:PSS导电有机物相结合制备硅/PEDOT:PSS杂化光伏器件,发现由于金银纳米颗粒的�

关 键 词： 杂化太阳能电池 微纳结构 钝化修饰 醇处理 局域表面等离子效应

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