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量子点太阳电池(QDSCs)因其具有制作工艺简单、柔韧性好、生产能耗低等优异性能,从而引起研究人员的广泛关注,已成为国际上研究的新热点。目前,QDSCs的发展仍处于起步阶段,已报道的QDSCs效率约从1%到6%,平均只有3%左右,远远不及单异质结太阳电池的极限效率。一方面,传统的对电极的制备主要采用真空蒸镀法,这种方法不仅需要消耗大量的能量,而且制备出的对电极机械性能差,晶体形态复杂,粒子边界粘附性欠佳,导致对电极和光敏化层接触性差;另一方面,量子点对太阳光谱吸收较窄,且未能实现与n型半导体材料的最佳匹配,这无疑大大限制了电池器件的提升。因此,通过相对简单的方法,制备低成本、高效的对电极以及拓宽量子点半导体材料对太阳光谱的吸收范围,对QDSCs实际应用具有十分重要的意义。针对上述两个问题,本论文开展了以下创新型工作:(1)通过水热法成功制备了Co-Ru合金对电极,以及纯Ru、Co金属对电极。水热法是一种低成本、易操作的制备对电极方法,使用该方法制备的纳米纤维状的Co-Ru合金对电极,具有高比表面积、优异的电学性能以及良好的稳定性。此外,采用水相法合成出吸收边可调的CdS胶体量子点。通过优化合成工艺,获得了高荧光量子产率,宽吸收光谱的CdS量子点半导体材料,并组装成量子点太阳电池。结果表明,合金对电极具有协同作用,Co-Ru合金对电极拥有更低的传荷电阻。采用Co-Ru合金对电极制备的QDSCs光电转换效率达到3.04%,优于纯Co对电极(1.97%)、纯Ru对电极(1.31%)。(2)通过水热法制备出Ni-Ru合金及Ni、Ru金属对电极,研究对电极的电化学性能及组装QDSCs器件的光电性能。另外,采用油相法制备出CdSe胶体量子点。优化合成工艺,获得荧光量子产率最佳的量子点,并组装电池器件。研究对电极对电池器件的光电性能的影响。(3)通过机械剥离法制备石墨烯,采用低温旋涂法制备出石墨烯对电极,利用电化学方法如塔菲尔极化曲线、电化学阻抗谱等,研究旋涂工艺、石墨烯薄膜厚度等对QDSCs器件的光电性能影响。