摘要
随着各个国家对新能源日渐重视，太阳电池的发展顺应时代的潮流，因其取之不尽用之不竭的能量特点，相对成熟的理论和技术基础，让太阳电池广受人们关注。有机/无机杂化太阳电池因为其拥有晶硅太阳电池的技术基础，制备成本低，和操作简单的优势吸引了广泛研究者的兴趣。已报道的硅基杂化太阳电池最高效率已经达到17％，但是其效率相对于晶硅太阳电池效率来说还是有一定的距离。因此为了进一步提高硅基杂化太阳电池效率，现对其的光吸收，界面接触性质，和背面载流子传输进行以下相关研究。 本文的具体工作包括以下三个部分: 探究了硅纳米线的刻蚀工艺，对滴落刻蚀纳米线和背面保护刻蚀纳米线两种刻蚀方法的反射率和外量子效率(EQE)进行了讨论，实验表明背面保护刻蚀方法对硅基杂化太阳电池的电流增益效果要好于滴落刻蚀纳米线方法。 探究了PEDOT∶PSS在硅微纳结构上的流动性质，通过建立硅纳米线模型，改变硅纳米线的密度，使PEDOT∶PSS在不同硅纳米线密度下获不同接触质量。通过建立金字塔模型，模拟浸润和非浸润两种不同接触情况，探究金字塔底部接触角度在浸润和非浸润情况下的变化。 利用wxAMPS软件探究了背面电子选择接触层对硅基杂化太阳电池的性能影响，讨论了氧化锡(SnO2)和氧化钛(TiO2)两种电子选择接触层对背部接触电场的影响。因为SnO2和TiO2与硅相比有相匹配的导带能级和深的价带能级，所以能有效传输电子阻挡了空穴，让载流子在界面处更好的分离。模拟结果显示，拥有SnO2和TiO2两种电子选择接触层结构的电池，其短路电流与开路电压都高于基本电池结构的硅基杂化太阳电池。
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