日新月异的现代生活让人们对能源的需求越来越大,而传统的化石能源的枯竭,促进了风能、潮汐能、太阳能和地热能等新能源的崛起。此时人们迫切的期待一种新型的能量储存转化设备的出现。于是,超级电容器就应运而生了。超级电容器除了具有较高的功率密度,还具有循环寿命长和充放电速度极快的优点。多种多样的电极材料、形态各异的电极微观结构和丰富多彩的电解液,是人们为了提高超级电容器的电化学性能做出努力的成果,也是现阶段超级电容器研究的热点。本文的研究重点是使用过渡金属氧化物纳米片阵列为核结构,在其表面负载金属氧化物壳结构,并通过调节电极材料孔径的尺寸,改变材料的比表面积,进一步提高电极材料与电解液的接触面积来提高超级电容器的电化学性质。除了超级电容器,太阳能电池也是未来能量系统中不可或缺的一环。太阳能电池是一种将太阳能转换为电能的器件,该器件往往由无机材料组成,对环境往往会造成严重的污染,而且制作工艺比较复杂而且成本较高。为了能够提高光电转换效率,人们研究了有机太阳能电池,该类太阳能电池能够大规模生产,成本低廉,吸光度较高,而且具有无机太阳能电池所不具有的柔性。目前研发高性能的空穴传输层是有机太阳能电池的研究重点。本论文主要分为以下两个部分:1.具有核壳结构的ZnFe₂O₄@MnO₂的制备及其孔径对电化学性质影响的研究。目前大多数性能较好的超级电容器的电极材料都对环境有一定的污染,而铁酸锌对环境的影响相对较小,而且铁的储量比较丰富,生产成本以及后处理成本比较低廉。但目前由于单纯的铁酸锌纳米片的电化学性能由于其孔径的利用率较低,比表面积较小的原因而导致其比电容值较低。因此我们为了解决该问题,采用两次水热合成的方法,以铁酸锌纳米阵列为核结构,使其表面覆盖一层二氧化锰纳米片壳结构,进而提高了纳米阵列孔隙的利用率,以此来改善单纯铁酸锌的电化学性能。同时期望通过引入二氧化锰壳结构可以提高离子的传输效率,因而材料的倍率性能会因此得到改善。所以在该部分工作中我们通过调节水热反应过程中的时间长短以及温度的高低来改变孔隙的大小,所合成的核壳结构铁酸锌电极材料的最大的比电容值可以达到1442 Fg^-1,并且以铁酸锌核壳结构的电极材料为正极,商用活性炭电极材料为负极所组装的非对称超级电容器的能量密度可以达到49.7 Wh kg^-1,而且功率密度最大可以达到1918.4 W kg^-1。该电极材料还具有稳定性较好的特点,在经过3000次的恒电流充放电循环之后,其电容值可以保留90%。2.组装了使用可以通过简单的水热法合成的af-MWNTs作为聚合物太阳能电池（PSC）的空穴传输层（HTL）,其PSC与对照器件相比,光电转换效率（PCE）提高了17.6%之多,最大可达到6.97%。该af-MWNTs HTL的导电性很高,空穴迁移率也十分的优异,这些都有利于空穴的传输。优异的空穴传输能力使得该器件的PCE得到了一定的提高。同时,af-MWNT的功函数（WF）也有利于活性层向ITO阳极提取空穴。实验结果表明,在光学和电学方面表现出优异性能的af-MWNTs HTLs提高了PSCs的光电转换效率。