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20世纪70年代末以来,量子点引起了科学家的广泛关注,与传统的有机染料相比,量子点展现出来许多新奇的特性,尤其是量子尺寸效应和多激子效应,为量子点在量子点太阳能电池(QDSSCs)方面的应用提供巨大潜力。目前QDSSCs的电池效率不高,如何提升电池效率成为研究人员的共同目标。量子点作为QDSSCs的核心部分,其性能的优劣直接影响了电池的效率。本论文从量子点的制备及改性着手,在水相中制备了Cd Te量子点,并且在量子点表面添加多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)修饰剂,完成对量子点的改性,研究了修饰前后的量子点对QDSSCs性能的影响。同时,在水相中制备了吸收范围可扩展到近红外光区的Cd Se Te量子点,组装成电池,对其效率进行了初步研究。主要研究内容如下:(1)Cd Te量子点制备工艺研究:以N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)作稳定剂,利用水相法合成NAC修饰的Cd Te量子点。通过加热不同的时间,详细研究了不同生长条件如NAC/Cd比例、Cd/Te比例、p H值对量子点生长速度和荧光量子产率的影响,结果表明,在相同的加热时间下,当NAC/Cd/Te=1.2:1:0.2、p H=11.5时,量子点的生长速度最快,荧光量子产率达到80%。(2)Cd Te-Cd S QDSSCs的制备及工艺优化:借助双功能分子连接剂巯基乙酸,将Cd Te量子点连接在Ti O2薄膜表面,然后利用连续离子层吸附与反应法在进行Zn S后处理之前引入一层Cd S作为过渡层,并将量子点敏化工作电极与多硫电解液、Cu S对电极组装成了Cd Te-Cd S QDSSCs。研究了巯基乙酸的加入量、量子点溶液的p H值、敏化时间、Cd S后处理次数及Zn S后处理次数对电池效率的影响,确定了最佳工艺参数:TGA加入量为10μL,p H=10.38,敏化时间24 h,4个循环的Cd S后处理次数,2个循环的Zn S后处理次数。(3)OA-POSS(8-氨丙基POSS)修饰Cd Te-Cd S QDSSCs性能研究:利用偶联剂碳二亚胺盐酸盐(EDC)将OA-POSS连接到Cd Te量子点表面,将修饰前后的量子点应用到QDSSCs,研究修饰前后电池性能变化。结果表明,经过OA-POSS修饰之后,电池的光电流密度从4.056 m A/cm2增加到5.806 m A/cm2,能量转换效率从2.04%增加到2.97%,提高了46%;电池的IPCE曲线显示其最大入射单色光子电子转换效率由40%提高到53%;电化学阻抗谱分析得到修饰前后电池的电荷传输电阻R2值分别是142?和166.2?,同时电子寿命由894 ms提高到1083 ms,证明OA-POSS对量子点的修饰可抑制Ti O2光阳极与电解液界面间的电荷复合,同时提高电子的注入和收集效率。(4)Cd Se Te量子点的制备及敏化太阳能电池的性能研究:在水相合成了Cd Se Te三元合金量子点,讨论了不同的实验参数对量子点生长速度和光学性质的影响,得到合成Cd Se Te量子点的最佳条件是Se/Te=5:5、p H=11、Cd/Te(Se)=5:1。同时将Cd Se Te量子点组装到QDSSCs,结果表明,当量子点的生长时间是7.5 h时,电池的电流密度达到最大5.53 m A/cm2,此时的能量转换效率为2.9%。