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N型透明导电氧化物薄膜(如ITO、FTO等)是非常重要的光电子元器件材料,目前广泛用于光电转化尤其是最近非常热门的太阳能电池当中。相对应的P型透明导电氧化物薄膜虽然也是非常重要的半导体材料,但是目前可选的材料非常少,而其中带隙为3.6 e V-4.0 e V的P型半导体氧化镍由于其良好的电学、光学、磁学性质以及热电性、耐化学性,使得它成为目前研究的热门材料之一。同时,这些优异的性能使得氧化镍薄膜可以应用于太阳能电池中。本文通过聚合物辅助沉积的化学溶液法来制备高质量的氧化镍薄膜,然后将氧化镍薄膜应用于太阳能电池空穴传输层,使得氧化镍薄膜具有实际应用的可能,并且通过掺杂氧化镍薄膜、调节薄膜厚度等来改善器件性能。研究内容概括如下:1.在蓝宝石基底上生长高质量外延氧化镍薄膜。首先用聚乙烯亚胺(PEI)和Ni Cl2·6H2O配成前驱体溶液,然后在蓝宝石基底上旋涂成膜,最后在空气下退火得到外延氧化镍薄膜。运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见光(UV-Vis)分光光度计、综合物性测量系统(PPMS)和X射线光电子能谱(XPS)来表征其结构、形貌、外延匹配关系、光学性质、电学性质及价态。2.Ni O薄膜作为空穴传输层应用于聚合物太阳能电池。Ni O代替PEDOT:PSS作为空穴传输层以避免对ITO的酸性腐蚀,同时更加有效地阻挡电子,并研究了掺杂Li+的Ni O薄膜对电池性能的影响以及改变Ni O薄膜厚度对电池性能的影响。另外,Ni O薄膜还作为空穴传输层被尝试应用于新型卤素钙钛矿太阳能电池。在FTO/Ni O/钙钛矿/PCBM/Ag这样结构的太阳能电池中,它起着阻挡电子传输空穴的作用,同时通过改变Ni O薄膜的厚度来研究其对电池性能的影响。