半导体纳米晶材料由于其独特的物理、化学性能等引起了人们极大的关注，是目前国际研究的焦点之一，已被广泛地应用于催化、光电器件和生物制药等领域。太阳能作为一种高效、洁净、可持续的新能源，被视为最具有发展潜力的能源之一，目前半导体纳米晶材料在能源和环境方面显示出了巨大的发展潜力，将半导体纳米晶材料应用于第三代太阳能电池量子点太阳能电池，是一种发展新型洁净能源材料的重要途径。因此，本论文以量子点太阳能电池纳米晶的可控合成、组装及性能研究为研究课题，利用溶剂热、高温热注等方法合成了形貌、尺寸可控的半导体纳米晶以及硫属化合物，分别围绕着硫属化合物纳米晶在量子点敏化太阳能电池中的应用，以及在量子点太阳能电池中有应用前景的CsPbI3纳米晶在应用中面临的相变以及稳定性等问题展开研究。主要研究内容包括以下三个方面:　　(1)硫属化合物纳米晶的可控合成及在量子点敏化太阳能电池中的应用　　量子点太阳能电池是一种以无机半导体量子点作为吸光材料的太阳能电池，被认为是一种非常具有应用前景的太阳能电池，然而，目前其发展相对缓慢，能量转换效率远低于理论的光电转换效率(44％)。发展有效的光阳极以及对电极材料是提高量子点敏化太阳能电池转换效率的有效途径。　　本章中，从量子点敏化太阳能电池的结构出发，分别制备了CdSexTe1-x与Zn-Cu-In-Se量子点敏化的光阳极与多种三维结构的硫属化合物对电极材料。在光阳极方面，不仅制备了粒径在7nm以下的尺寸较小的量子点，而且通过配体置换将油溶性CdSexTe1.x与Zn-Cu-In-Se等量子点转换为水溶性量子点，实现了量子点在TiO2光阳极膜上的高负载，从而提高了光电流，将短路电流提高到了24.5mA cm-2以上。　　对电极方面，发展了新型对电极材料，将三维导电基底与高效催化剂相结合，制备了镍片基底上生长的NiS纳米线阵列(NiS NW@Ni)、碳纤维交错构成的碳纸基底上生长自支撑的纳米晶颗粒组装而成的NiS纳米片(NiS NS@CP)、CoS2纳米片(CoS2NS@CP)以及NiCo2S4纳米线(NiCo2S4NW@CP)等对电极材料。将光阳极与对电极组装成完整的量子点敏化太阳能电池，并依次取得了5.11％、7.53％、8.88％以及10.23％的光电转换效率。对三维结构的硫属化合物对电极进行了结构形貌以及电化学性能测试表征，证实这类材料不仅发挥了基底快速的电子传输特性，而且充分结合了催化剂高催化活性的特点，是一类高效的对电极材料。因此，将利于电子传输的三维导电基底与高催化活性的催化剂相结合制备高效的对电极材料，对于量子点敏化太阳能电池对电极材料的设计具有非常大的指导意义，也有利于促进量子点敏化太阳能电池器件的发展。　　(2)光伏相CsPbI3纳米晶的合成及溶剂诱导的相变与多级次自组装　　通过高温合成以及配体保护制备了室温下稳定存在的光伏相CsPbI3纳米晶，并且发现了乙醇诱导CsPbI3纳米晶发生多级次自组装的现象。乙醇首先诱导纳米晶沿直线排列并融合生长成单晶CsPbI3纳米线，完成第一次头-尾直线自组装，并且进一步研究发现自组装形成的纳米线在范德华力与纳米线间水平毛细作用力的调控下，会发生多级次自组装，融合形成直径越来越大的单晶纳米线。针对乙醇诱导CsPbI3纳米晶的多级次自组装现象，从理论上分析了自组装驱动力的来源，相关的理论计算认为乙醇诱导CsPbI3晶体结构的变形，主要是Pb-I6八面体的扭曲变形以及Cs离子的迁移，导致了偶极矩的产生，驱使了自组装。并运用球差校正扫描透射电子显微镜从实验中观察到了乙醇诱导产生的Pb-I6八面体的旋转与扭曲变形以及Cs离子迁移的现象，验证了理论计算结果。此外，利用HRTEM以及XRD等表征手段，观测到了乙醇诱导自组装过程中伴随产生的相变形态。这为理解光伏相CsPbI3钙钛矿纳米晶的自组装机制以及相的变化提供了理论与实验依据，加深了对自组装驱动力以及组装过程形态的认识，对理解纳米尺度上颗粒运动以及认识微观世界自组装现象具有重要的意义。　　(3)光伏相CsPbI3纳米晶的稳定性研究　　全无机钙钛矿材料CsPbI3，特别是立方相的CsPbI3材料，由于具有1.73eV的带隙，是一种非常有应用前景的光伏相材料，然而，CsPbI3本体材料存在着黄相δ-CsPbI3和黑相α-CsPbI3两种物相，只有在320℃以上才能以稳定的光伏相（黑相）结构存在，常温下都是以黄相存在的。CsPbI3纳米晶由于表面配体的保护作用使CsPbI3在室温下能够以立方相存在，但是研究报道指出表面的油胺与油酸配体处于动态过程并不稳定，离心或纯化过程配体链很容易脱落。因此，研究光伏相CsPbI3纳米晶的稳定性机制对于其实际应用具有重要的指导意义。　　本部分工作，从光伏相CsPbI3纳米晶的稳定性出发，研究不同极性的溶剂对CsPbI3纳米晶稳定性的影响，主要借助相应的光学谱图（如紫外-可见吸收光谱、荧光光谱）以及全内角反射荧光显微镜、透射电子显微镜等观测溶剂对CsPbI3纳米晶稳定性影响的形貌以及光学变化，系统研究了不同量的溶剂分子以及不同极性的溶剂对CsPbI3纳米晶稳定性的影响，从而理解了CsPbI3无机钙钛矿纳米晶在不同极性溶剂中的变化与稳定机制，对于CsPbI3纳米晶的稳定性保存以及使用过程中溶液的选择提供了指导，进而为构筑室温下稳定的光伏相CsPbX3无机钙钛矿薄膜及高效率光伏器件奠定了基础。