【摘 要】
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在第三代太阳能电池中,敏化型太阳能电池因其制备简单、成本低廉、理论效率高等优势而受到广泛研究。虽然敏化型太阳能电池研究已取得丰硕成果,但其仍存在光吸收效率低以及界面电荷复合严重等问题,严重制约了敏化型太阳能电池性能的提高。因此,增强敏化型太阳能电池的光吸收、抑制其界面电荷复合,对于研发高性能光伏器件具有重要意义。本文研究工作主要包括:（1）为提高染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光吸收效率,本文利
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在第三代太阳能电池中,敏化型太阳能电池因其制备简单、成本低廉、理论效率高等优势而受到广泛研究。虽然敏化型太阳能电池研究已取得丰硕成果,但其仍存在光吸收效率低以及界面电荷复合严重等问题,严重制约了敏化型太阳能电池性能的提高。因此,增强敏化型太阳能电池的光吸收、抑制其界面电荷复合,对于研发高性能光伏器件具有重要意义。本文研究工作主要包括:（1）为提高染料敏化太阳能电池（DSSCs）的光吸收效率,本文利用具有宽尺寸分布的亚微米级商用上转换荧光粉（UCPs）,设计了一种新型UCPs-TiO2复合光阳极薄膜。研究结果揭示:UCPs的引入使DSSCs的光吸收效率得到明显提高。一方面是因为宽尺寸分布的商用UCPs提高了光阳极的光散射能力;另一方面得益于UCPs独特的上转换机理。同时,尽管通过TiCl4后处理形成了UCPs@TiO2核壳结构,UCPs的存在依然加剧了光阳极/电解液界面电荷复合。结果表明,当光阳极中UCPs的质量百分比约为15%时,相应的器件光电转换效率达7.17%,比基于纯TiO2介孔薄膜的器件性能（5.45%）提高了约32%。（2）为了抑制全固态量子点敏化太阳能电池（QDSCs）界面电荷复合,本文采用Pb2+和Cd2+混合阳离子前驱溶液,通过简单的连续离子层吸附和反应（SILAR）实现PbS和CdS量子点（QDs）的同步沉积,构建了高效稳定的全固态QDSCs。研究结果表明,CdS与PbS QDs的同步沉积具有以下两点优势:（1）同步沉积抑制了PbS QDs在TiO2介孔薄膜中的过度生长,QDs尺寸降低使其导带能级上移,从而加速了界面处光生载流子分离;（2）同步沉积钝化了PbS QDs表面的高密度缺陷,抑制了界面电荷复合。最终,基于（Pb,Cd）S QDs的器件性能（0.32%）比基于PbS/CdS QDs的器件性能（0.06%）提高了约5倍。
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