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纳米结构材料由于其独特的光学特性和电学特性，在光伏器件领域获得广泛关注。其中，纳米结构氧化物半导体，如ZnO纳米线、TiO2纳米晶等，由于其成本低、稳定性好、工艺成熟等优点，更是被广泛运用于太阳能电池研究。然而，这些材料带隙较宽，不能有效吸收太阳光，直接用它们制备的电池效率较低。为了提高效率，人们主要利用带隙较窄的ZnSe、CdSe、ZnCdSe等材料组装到ZnO、TiO2上，以增加光吸收。相比于二元的敏化材料，三元化合物半导体具有可调的能带结构和带隙，有望制备出更高效的太阳能能电池。我们知道，三元材料的能带结构和带隙与其组分密切相关，精确控制材料组分显得尤为重要。目前，尽管人们利用不同的方法，如化学气相沉积、化学浴沉积、离子交换法等，由于其制备过程中离子浓度或元素饱和蒸汽压的不可控，使得组分难以精确控制。为此，本文提出了一种简便的磁控溅射交替生长法，实现组分的精确控制。取得的主要研究成果如下: (1)采用磁控溅射，通过优化溅射功率、靶材与衬底的间距、溅射气压等参数，在ZnO纳米线阵列上制备出壳层相对均匀的ZnO/ZnSe、ZnO/CdSe同轴纳米线。扫描电镜、X射线衍射和透射光谱表征结果显示，制备的同轴纳米线确为双层结构，而且具有良好的晶体质量。 (2)通过磁控溅射交替生长法，在ZnO纳米线阵列上制备出不同组分的ZnCdSe壳层。扫描电镜、X射线衍射、透射电镜和紫外-可见透射光谱等研究结果表明，通过调控ZnSe、CdSe的生长时间比可以精确控制ZnCdSe壳层组分，并且通过后续的退火处理，有利于ZnCdSe壳层合金化，提高材料的晶体质量。实验中，350℃是一个较适合的退火温度。 (3)利用不同组分的ZnO/ZnCdSe同轴纳米线制作太阳能电池。I-V测试结果显示，ZnO/CdSe纳米线电池具有最高的转换效率2.01％。通过时间分辨荧光光谱研究发现，这主要是由于ZnO/CdSe纳米线具有较高的晶体质量、较长的载流子寿命引起。