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本论文围绕基于有机/无机纳米复合及杂化钙钛矿材料的半导体光电器件的特性和工作机理展开研究,主要包括基于有机/无机纳米复合材料的电双稳器件和有机/无机钙钛矿材料的太阳能电池。主要内容分为以下三部分。1、采用一步法(one pot-approach)合成了十二硫醇修饰的Ag2S纳米晶,并对其形貌和晶型结构进行了表征,将其与聚乙烯咔唑(PVK)混合作为有源层,采用溶液旋涂法制备了基于Ag2S:PVK纳米复合体系的具有“三明治”结构的电双稳器件,器件结构为ITO/PEODT:PSS/Ag2S:PVK/Al,并对器件进行了性能测试。首先研究了不同Ag2S:PVK质量配比对电双稳器件的电流-电压性能和电流开关比的影响,之后研究了不同扫描电压范围对器件性能的影响。令通过编写测试程序研究了器件的可重复读写擦除性能以及单一状态的保持能力,发现器件在重复写入擦除100次后可以保持较好的信息存储性能,而单一状态则可以保持超过104秒。通过测试增加绝缘层PMMA后电双稳器件的性能排除了丝状电导模型的可能性,并从理论和实验两方面研究了器件的载流子传输模型。测试了器件负微分电阻效应对正向开启电压大小和持续时间的依赖特性,研究了器件负微分电阻效应的成因和机理。2、详细研究了Ag2S:PVK纳米复合电双稳器件的电流电压性能以及开关比对环境中氧气浓度的依赖关系,并对其成因和电双稳器件中电荷储存与释放的工作机理进行了探讨。研究了不同氧浓度对基于Ag2S:PVK纳米复合体系的电双稳器件的电流电压特性和电流开关比的影响,发现在低氧气浓度条件下,器件在高导态下的电流降低,而在低导态下的电流升高,从而使得器件的开关比降低。为了进一步研究环境中氧气对器件的电双稳特性的影响,研究了器件在高/低电导态下对氮气流的瞬时响应,发现氮气流对器件的高/低电导态的影响非常灵敏,其变化趋势与电压电流性能的变化相似。令研究了环境中不同氧气浓度下电双稳器件的载流子传输和导电状态的影响,对其电流电压曲线进行了理论拟合,并对Ag2S:PVK电双稳器件的工作机理进行了进一步探讨,认为器件活性层中的Ag2S纳米颗粒表面硫空位可以与空气中的氧气分子形成硫-氧二聚体,从而为器件中的电荷俘获中心提供能量势垒,使电双稳器件具有电荷储存的能力,从而造成了高／低导态下电流的不同。研究了不同温度下电双稳器件的电压电流特性以及读写擦除性能以及工作状态的影响,认为较高温度下器件高低导态的电流变化是由于器件中硫-氧二聚体在高温作用下分解,从而使Ag2S纳米颗粒的缺陷态无法有效俘获电荷,导致器件电双稳曲线的变化。3、制备了以有机/无机钙钛矿材料CH3NH3PbI3为活性层的钙钛矿太阳能电池,优化器件的性能,研究了器件内部钙钛矿电畴对不同光源的极化响应。采用两步法制备了器件结构为ITO/TiO2/CH3NH3PbI3/PTB7/Au的反型钙钛矿太阳能电池,通过优化制备工艺,得到能量转换效率为12.6%的太阳能电池器件。令通过搭建同等强度的偏振光与自然光的测试光路,测试了ITO/TiO2/CH3NH3PbI3/PTB7/Au太阳能电池器件光致极化效应,发现在同等光强下,自然光会使器件产生更高的光伏性能参数,且二者差值随着光强升高而降低。令为了研究钙钛矿太阳能电池的光致极化效应机理,对ITO/CH3NH3PbI3/Au器件进行了电容-频率响应以及铁电响应的测试,发现在低频段与高频段由自然光激发器件产生的电容-频率响应和铁电响应均与同等强度的线性偏振光产的结果不同,为解释光致极化效应工作原理提供了实验基础。基于实验结果,认为线性偏振光使器件产生不同光伏效应的原因在于,自然光与线性偏振光会使器件产生不同取向的光生偶极子,进而产生不同方向的极化电畴,由于偶极子之间的相互作用,取向随机的偶极子会比具有同一取向的偶极子具有更高的电荷分离率,从而使器件产生不同的光伏性能。