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对于高性能的太阳能电池或其它的光电器件来说如何设计和调控具有光捕获能力的类光子晶体微纳结构来提高器件的性能具有十分重要的意义,因此利用一些微纳加工技术来设计和构筑具有可调节光吸收带隙的微纳结构来扩展太阳能电池在不同波段的光吸收作用从而提高器件的性能具有很好的应用前景。在当前的微纳加工技术中,纳米压印技术因其具有高效率、大面积、低成本等优点而获得了广泛的关注。但在纳米压印过程中,压印所需的模板一般由电子束刻蚀技术构筑得到,其制备成本较高,限制了纳米压印技术的进一步发展和应用。本论文以自组装聚苯乙烯微球(Polystyrene microspheres,简称PS微球)有序纳米结构为模板,构筑了聚二甲基硅氧烷(Polydimethyl meth siloxane,简称PDMS)纳米印章有效的解决了纳米压印过程中模板制备困难的问题。然后利用纳米压印技术结合磁控溅射技术构筑了具有陷光作用的半球形氧化锌纳米圆顶阵列。用低温水热生长的方法制备了功能化的半球形氧化锌纳米棒阵列,通过控制水热生长温度和前驱体溶液的浓度来控制半球形氧化锌纳米棒阵列的周期性,从而得到了具有可调节光吸收带隙的氧化锌纳米结构;最后对这种结构的光电性质以及其在染料敏化太阳能电池中的应用做了初步的探索。本文主要开展了以下几方面的工作:1、利用液面自组装法制备PS微球模板,用PDMS印章复制单层PS微球表面结构,利用制备的PDMS模板进行纳米压印,然后在压印好的聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate,简称PMMA)半球结构表面磁控溅射一层氧化锌种子层,利用低温水热法对样品进行水热生长,通过控制水热反应的前驱体浓度和反应时间来调控氧化锌纳米棒阵列的间距和密度。利用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对半球形氧化锌纳米棒阵列的形貌和光学性质进行了研究。结果显示,制备的半球形氧化锌纳米棒阵列在可见区(450nm到640nm)具有光捕获效应。通过控制水热过程中的前驱体的浓度和反应时间,很容易的调控周期性的半球形ZnO纳米棒阵列的间距和密度。同时,在可见光区域的光捕获效果可以从450nm、640nm调节到480nm、650nm,这与半球形ZnO纳米棒阵列的周期性相关。2、对制备的半球形氧化锌纳米棒阵列进行了光电性质的研究,研究了该结构的染料敏化太阳能电池的效率。将这种结构高温退火,用染料N719浸泡后进行效率的测试,发现与半球形的氧化锌种子层相比,经过水热生长的半球形氧化锌纳米棒阵列效率有明显的提高,但是与平膜的相同水热生长条件下的样品相比,效率不如平膜结构。这是由于半球形氧化锌纳米棒阵列高温煅烧后PMMA挥发,使得氧化锌纳米棒和基底FTO的接触不牢固,造成电阻太大,短路电流很低;此外氧化锌纳米棒的长度较短,染料分子吸附量太小也影响了效率的提高。为了提高电荷的传导性能,我们考虑在PMMA结构上面构筑金导电层,然后再磁控溅射氧化锌种子层进行水热生长,对构筑了金层的氧化锌纳米棒阵列的光电性质进行了研究,通过观察它的I-V特性曲线,发现随着前驱体浓度的变大和生长时间的增加,暗电流和光电流都有所提高。3、考虑到贵金属不仅会增加电荷的传输通道,在与图案化结构相结合时还具有等离子体共振效应。因此,我们对金纳米圆顶结构进行了光学性质研究。利用磁控溅射技术在纳米圆顶阵列上面溅射不同时间的金层,通过对其吸收光谱的研究,观察到有两个吸收峰的存在,其中一个是金本身的特征峰,其波长大约在590nm处;另一个吸收峰大约在880nm到890nm之间,有向短波方向移动的趋势,这个峰是由于等离子共振特性所产生的。