钝化接触（Passivating Contacts）技术由于可以实现晶体硅太阳电池整面钝化和无需扩散p-n结的载流子选择性传输,成为继钝化发射极背表面接触（PERC）电池之后下一代高效光伏电池的重要候选技术。但是,钝化接触技术包含了超薄介电钝化和硼磷掺杂硅基薄膜两个材料体系,并且需要高温或高真空重型装备来实现材料制备,导致高能量转换效率的光伏电池总是以技术复杂性为代价,限制了成本下降空间。为了解决这个问题,本论文探索了一种“导电的钝化材料”体系,实现了仅用一种材料同时完成界面缺陷钝化和载流子选择性传输两种物理效果,提出了“导电钝化接触（Conductive Passivating Contacts,下简称CPC）”的概念。CPC使得晶体硅太阳电池核心技术所依赖的两大材料体系（载流子选择接触和界面钝化）合二为一,制备工艺大为简化。在这一思想下,本论文进行了以下两个方面的研究:首先,本论文采用准零维的导电聚噻吩纳米颗粒（PEDOT）与有机钝化材料全氟磺酸（Nafion）结合,获得了PEDOT:Nafion CPC材料。本论文系统研究了CPC薄膜材料的制备工艺、接触角、微观结构和形貌、功函数和能带结构以及其导电钝化特性。通过测试薄膜的少子寿命和电导率,绘制了导电-钝化相图,发现了导电-钝化共存相,解决了“导电材料不钝化,钝化材料不导电”的科学矛盾。以工业化的多晶硅片为衬底,开发了基于CPC的新型晶体硅太阳电池,系统研究了器件开路电压、短路电流、填充因子、转换效率、串联电阻、接触电阻、量子效率、内建电场等光伏特性,讨论了器件性能稳定性问题,实现了工业化水平的18.8%的电池效率。这一结果与工业数据相当,但背接触工艺不再涉及高温和高真空钝化技术,为简化晶硅太阳电池制程、降低成本提供了全新的技术思路。其次,本论文引入电学性能更为优良的一维碳纳米管（CNT）,制备了CNT:Nafion CPC薄膜。研究了CNT:Nafion薄膜的制备工艺、微结构和导电钝化接触特性。研究表明,CNT:Nafion具有5.1 e V的高功函数,可以在室温下与n型晶体硅形成类似p-n结的新型“碳/硅”异质结,同时有机薄膜Nafion可以钝化界面缺陷,即用CNT:Nafion一层材料同时实现了结技术和界面钝化两种功能。基于n型背结设计,制备了含有一维CNT的CPC基新型晶体硅太阳电池,研究了器件光伏特性及其界面形貌调控机制,初步获得了21.4%的电池效率。这一工作确立了“有机钝化+低维”构建的CPC基新型太阳电池的科学思路和技术路线。从“碳/硅”异质结太阳电池发展角度看,该项研究突破了碳纳米管/硅太阳电池长期以来采用的小窗口器件结构的限制,实现了工业化的器件尺寸和能量转换效率,使得碳纳米管从实验室走向产业化变得可能。