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近年来,以量子点(QDs)为敏化剂的第三代新型太阳能电池,即量子点敏化太阳能电池(QDSCs),因其敏化剂量子点有诸多优异的电子光学性质而逐渐引起研究者们的关注与青睐,其电池效率也在短短的几年内,由起初小于1%逐步提高到目前的11.6%。影响QDSCs光电转换性能的因素很多,其中,电荷复合是制约电池效率的关键因素之一。本论文正是基于解决此关键问题,展开一系列工作,研究量子点表面钝化对电荷复合的抑制作用与机理及相应敏化太阳能电池光电性能的影响。包括: 1.首次创新性地将石墨烯量子点(GQDs)作为新型包覆材料,制备出经钝化后的CdSe敏化的光阳极膜,并组装成QDSCs,取得了新的效率记录。实验结果表明,相比于裸核CdSe QDs而言,用GQDs包覆CdSe QDs,一方面可以修饰钝化CdSe QDs表面缺陷态,另一方面,由于GQDs具有宽的带隙,包覆在CdSe QDs外,可以阻碍光阳极与电解液界面间的电子复合,进而能够有效地抑制CdSe QDs中的电荷复合,使得电池电压明显提高,增幅约有0.04V,从而使电池性能也得到了显著提升。实验通过电化学阻抗(EIS)以及电压衰减(OCVD)证实并分析了包覆GQDs后,抑制电荷复合的过程和原理。此外,实验也对GQDs包覆的条件,如包覆顺序、包覆时间、包覆浓度进行了详细考察与探究,最终,得到了最佳包覆条件,使得CdSe QDSCs的电池效率达到6.59%,再创新高。 2.近年来,绿色低毒半导体量子点相比于含Cd、Pb等元素的剧毒量子点,开始越来越多地受到人们的关注。作为Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族重要成员之一,银铟硫量子点(AgInS2 QDs)因其具有低毒性、可调控的能带、在可见光至近红外区波段的吸收、高的消光系数等特性,具有成为绿色量子点敏化剂的潜能。然而,人们对AgInS2 QDSCs的研究很少,且得到的电池效率最高只有0.8%。原因在于AgInS2 QDs表面有大量缺陷态,从而存在严重的电荷复合现象。针对此问题,我们采用了一种简便、可重复的热注入法,实现了在AgInS2 QDs外面生长ZnS层,形成类似(AgInS2)1-x-(ZnS)x的多元合金结构量子点(ZAISQDs)。通过电化学阻抗(EIS)以及电压衰减(OCVD)的分析,证实了AgInS2 QDs表面形成的ZnS层大大钝化了AgInS2 QDs表面缺陷态,从而减少了电子复合。最终,在高效沉积量子点方法以及制备的高质量的ZAIS QDs的共同基础上,我们将AIS QDSCs的效率提高到了4.5%,证实了AgInS2 QDs有作为绿色敏化剂潜能的想法。