1、量子點敏化太陽能電池由于光譜響應(yīng)范圍可調(diào)，消光系數(shù)高，理論光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點成為太陽能電池的重要研究方向之一。但是迄今為止，量子點敏化太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率與傳統(tǒng)太陽能電池的相比仍然相差較遠。本論文針對這一現(xiàn)狀，從水相量子點著手對于量子點敏化太陽能電池作了研究，通過增強量子點在光陽極上的吸附，量子點組成和對電極的改善來提高電池性能。
　　本文首先針對量子點直接吸附率較低的問題，開展了對于水相量子點在TiO2電極上的吸附機理的研

2、究。在已有調(diào)節(jié)pH值吸附基礎(chǔ)上，提出了強堿環(huán)境下調(diào)控水相量子點量子點吸附的方法。文中將水相制備的巰基丙酸為配體的CdTe量子點應(yīng)用于敏化電池，通過添加大量NaOH到量子點溶液來提高水相CdTe量子點的吸附并同時改善其表面修飾。對于添加的強電解質(zhì)NaOH來說，我們分拆為陽離子和陰離子不同作用。其中Na+通過抗衡離子效應(yīng)調(diào)控量子點和TiO2之間的靜電斥力從而提高化學(xué)吸附幾率。OH-則控制量子點表面巰基配體的端基效應(yīng)維持量子點在吸附過程中的表

3、面修飾。同時，過量的量子點水溶液中過量的OH-也能通過形成Cd(OH)2方式提高量子點的穩(wěn)定性和光吸收。對比通常低pH值下吸附組裝的CdTe敏化電池性能參數(shù)，強堿環(huán)境下吸附組裝的CdTe敏化電池的光電轉(zhuǎn)化效率有接近40％的提升，其在一個標準太陽光下光電轉(zhuǎn)換效率超過2％。
　　同時，針對鉑電極催化多硫電解液時中毒的問題，本文提出了采用金屬硒化物作為背電極催化材料的方法。首先，在文章第三章中，我們提出了Cu2-xSe背電極的簡易制作方

4、法。通過鹽酸腐蝕黃銅合金后可以獲得粗糙多孔的銅片。利用其與NaHSe的NaOH溶液反應(yīng)，可以得到催化多硫電解液的Cu2-xSe背電極。針對這一制備Cu2-xSe背電極方法，我們主要從鹽酸濃度，反應(yīng)時間以及溫度等優(yōu)化了相關(guān)過程參數(shù)并獲得了催化電阻為0.85Ω/cm2左右的Cu2-xSe背電極。將其利用在CdSeS合金量子點敏化電池中，能獲得光電轉(zhuǎn)換效率為3.7％的太陽電池。
　　在亞銅硒化物能較好催化多硫電解液的前提下，為了提高Cu

5、xSe背電極和敏化電池的工作穩(wěn)定性以及組裝電池需要，我們提出了從紅色活性硒角度一步法制備多孔CuxSe背電極的途徑。該方法可以完全省去真空等嚴苛條件實現(xiàn)亞銅硒化物制備。并且紅色硒模板也提供了具有理想厚度、高比表面積的結(jié)構(gòu)。在優(yōu)化相關(guān)條件下，我們獲得的硒化銅背電極其催化電阻為0.79Ω/cm2。并且，在能組裝成敏化電池后，在一個標準光的連續(xù)照射下，一個小時內(nèi)電池的光電流輸出的穩(wěn)定性變化值小于5％。
　　在具體結(jié)合第二，四章工作后，本

6、文從水相CdTe量子點轉(zhuǎn)向了水相合金量子點CdSexTe1-x的研究。通過調(diào)整Se∶Te的比例以及優(yōu)化量子點的生長相關(guān)參數(shù)，獲得光學(xué)性能較好的CdSexTe1-x量子點。并通過組裝電池以及電化學(xué)測試等手段，比較了在不同Se∶Te比例下電池的性能變化。當采用x=0.4的合金量子點為光敏化劑時，電池的光電轉(zhuǎn)換效率可達2.47％，較相同條件制備的水相CdSe和CdTe敏化電池分別有90％和70％的轉(zhuǎn)換效率提升。在此工作的基礎(chǔ)上，利用不同的量子