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通过光伏器件将太阳能转化为电能是缓解日益增加的化石能源需求的一种有效方法。量子点(QDs)由于其优良的光电特性使其被应用来构建高性能光伏设备,其中基于量子点的敏化太阳电池(QDSCs)近年来受到了广泛的研究。目前,基于Cd、Pb量子点的敏化太阳电池表现出优越的光电性能和设备稳定性,但是因其含有高毒重金属元素限制其在科学研究及商业应用方面的进展。Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族量子点中的Cu-In-Se(CISe)材料由于其不含重金属元素且具有优异的光电性能被视为一种理想的量子点敏化材料。但该材料中过低的导带位置、复杂的表面及内部缺陷和化学不稳定制约了基于该材料的量子点敏化太阳电池取得高光电转换效率(PCE)。为了解决上述问题,本论文围绕对CISe量子点进行能级调控和稳定性提升来提高电池的性能,相应的工作列举如下: (1)为了调控CISe的内部能级使其兼具宽光谱吸收及高导带能位,我们通过“同步成核生长”法成功的合成出“绿色”Cu-In-Ga-Se(CIGSe)合金量子点。从UPS和TA表征结果可得,通过把Ga元素组装到CISe量子点中,CIGSe合金量子点相对于CISe量子点的导带位置有所提高,因而使CIGSe合金量子点的光生电子注入速率(1.97×1011 s-1)要远大于CISe量子点(0.48×1011 s-1)。通过阻抗(IS)和电压衰减(OCVD)表征结果可得,CIGSe合金量子点相对于CISe,其内部复合被很好的抑制了。获益于以上两个优点,CIGSe量子点敏化太阳电池的最高效率达到11.49%(基于MC/Ti对电极)。 (2)通过对CISe量子点的能带进行调整,我们成功的合成出CIGSe合金量子点并取得理想的性能。然而,CIGSe和CISe量子点同样存在化学不稳定的问题。为了获得更高的性能,我们在CIGSe合金量子点的基础上对其进行Al处理。通过“核壳生长”法和“同步成核生长”法,我们分别成功的合成出吸光范围达到近红外区域的CIGSe/Al核壳量子点和AlCIGSe合金量子点。采用这两种方法获得的量子点的稳定性都有所提高,同时用其构建的器件性能也得到相应的提高。通过IS和OCVD表征结果可得,Al处理后的量子点敏化太阳电池器件内部电子复合被很好的抑制了。最终,基于Cu2S对电极的CIGSe/Al和AlCIGSe电池分别取得了9.61%和9.75%的光电转换效率。