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铜基硫属化物半导体（如多元铜锌锡硫、三元铜铟硫、二元硫化铜/硒化铜等）具有合适的禁带宽度（1-2 eV）,吸光系数高、组成元素环境友好、成本低廉,是一类有发展潜力的光电转换材料。该类材料在光解水器件和量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）的应用上具有良好的前景。本论文旨在发展多元Cu2ZnSn(S1-xSex)4、三元CuInS2在太阳能光解水器件光阳极上的应用以及二元Cu7S4/Cu2-xSe在QDSSCs对电极上的应用。主要研究结果如下:1.研究一种室温下用水溶剂混合不同金属配合物制备多元Cu2ZnSn(S1-xSex)4的方法,并探讨其在光解水器件上的应用。设计[Sn2S6]4-和[Sn2S4Se2]4-配合物,以此平衡溶液中阳离子与阴离子之间的反应速率,克服了反应过程中极易生成二元硫化物的难题。同时我们对Cu2ZnSn(S1-xSex)4的组分进行调控,研究不同组分对光解水器件性能的影响。实验数据表明,采用“ZnO/CZTS光阳极”的光解水器件最佳应用偏差光电转化效率（ABPE）为2.80%,采用“ZnO/CZTSSe光阳极”的光解水器件最佳ABPE为3.43%。2.采用一种绿色无污染、成本低廉的方法合成三元CuInS2（CIS）。此方法具有合成工艺简单、可大量制备、零耗能、低成本、无污染等特点。所合成的单个CIS纳米晶尺寸约为2 nm,在室温下具有显著的光致发光特性,且在813 nm处存在显著的发射峰。实验结果显示,采用“ZnO/CIS光阳极”的光解水器件最佳ABPE为3.05%。3.研究一种可控合成单双层Cu7S4/Cu2-xSe纳米笼的方法。我们把具有这种结构的材料用于QDSSCs的对电极,研究单双层结构对QDSSCs光伏性能的影响。具有“双层纳米笼对电极”的QDSSCs拥有更大的填充因子和短路电流密度,以及更高的能量转化效率。这主要归因于其更大的接触面积,更小的电荷转移阻力,以及更快的氧化还原再生能力。实验结果显示“双层Cu2-xSe纳米笼对电极”的QDSSCs的转化效率为4.76%,“双层Cu7S4纳米笼对电极”的QDSSCs的转化效率为4.53%。