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量子点材料具有量子限域效应、隧穿效应、多激子效应等特点,以量子点作为敏化剂的太阳电池理论光电转化效率高达44%。相对于传统含重金属元素的二元化合物,三元化合物CuInS2量子点具有带隙可调、光吸收率高、不含有毒元素等优势,更适用于量子点太阳电池敏化剂。本文采用有机热注入法制备了CuInS2和Zn掺杂CuInS2量子点,量子点吸附TiO2薄膜形成敏化电池光阳极,利用XRD、SEM、XPS、TEM、PL光谱、紫外-可见吸收光谱等分析方法研究了量子点及光阳极的晶体结构、形貌、离子价态、光吸收率和电化学阻抗等特性,分析了量子点微观结构的控制因素,结合电池J-V特性讨论了其光电特性的优化条件及调控机制,主要结果如下:(1)研究了热注入反应温度对CuInS2量子点结晶性、粒径、光学带隙等特性的影响规律,发现随着反应温度的升高,量子点粒径增大,光学带隙变小,结晶性能和光吸收率得到改善。反应温度170℃时,无杂质生成,粒径尺寸为3.9 nm光学带隙为2.28eV,TiO2衬底上负载量最高,适合用作太阳能电池的光吸收层。(2)通过Zn2+掺杂形成Zn-CuInS2合金化量子点,研究了Zn掺杂浓度的影响规律,发现随着掺杂浓度的升高,XRD峰位出现红移,量子点结晶性变强,粒径尺寸变化不大,PL发射峰发生红移且峰值增强。通过Zn掺杂抑制了载流子复合,增强光电子转化率和电子寿命,提高了光伏器件的光电转化效率。(3)制备的量子点表面包覆着油胺,采用离子配体交换的方法,选择配体分子3-巯基丙酸(MPA)作为量子点的表面配体,通过FT-IR证明油胺分子被MPA的巯基(-SH)取代,将油溶性的量子点成功的转化为水溶性。对不同条件下制备的光阳极进行研究,包括溶液的pH值,沉积温度,沉积时间,自由配体的浓度,将光阳极合成量子点敏化太阳能电池,器件的光电转换效率为2.90%。