随着能源紧张与环境污染日益加剧,新能源开发与利用逐渐迫在眉睫。在各种各样的新能源中,太阳能作为最重要的可再生能源由于无污染、取之不尽、用之不竭等特点吸引了人们越来越多的重视。本文详细阐述了太阳能电池的分类,结构以及原理。在此基础上,主要研究了PtRu修饰硅半导体太阳能电池、CdS复合Sn02染料敏化太阳能电池的制备以及表征。主要内容如下：1.采用湿法刻蚀制备了硅纳米线阵列(SiNW),研究了HF酸浓度、AgNO3浓度、实验温度以及反应时间对SiNW的影响。采用场发射扫描电镜对所得样品的微观组织与形貌进行了表征与分析,确定了制备SiNW的最佳实验参数为HF酸浓度4.8M、AgNO3浓度0.02M、实验温度50℃、反应时间60min。 XRD分析表明,化学刻蚀未改变所使用硅片的晶体结构,详细分析了湿法刻蚀SiNW的形成机理,研究表明阵列的形成主要是由于Ag离子和基底Si原子之间的氧化还原反应所致。2.制备了贵金属粒子修饰的Pt/SiNW、PtRu/SiNW复合材料,通过电化学工作站和太阳光模拟器对SiNW、Pt/SiNW和PtRu/SiNW电极电池的性能进行了测试与分析。以刻蚀好的SiNW为基底、H2PtCl6为铂源、 RuCl3为钉源,乙二醇作为还原剂,在160℃的反应条件下得到了PtRu合金粒子修饰的SiNW。利用SiNW、ITO导电玻璃、Surly膜以及电解液组装成太阳能电池。对SiNW、Pt/SiNW和PtRu/SiNW电极电池的性能的测试与分析表明,PtRu/SiNW电极光照时产生的光电流密度最大,电池效率最高为7.25%,比Pt/SiNW电极电池效率提高了20.0%,是SiNW电极电池效率的3.3倍。性能提高的主要原因是金属和半导体的接触使得电子更容易在界面处进行传输,并且减少了电子和空穴的复合3.以水热法合成了纳米球状的SnO2,研究了浓H2SO4的加入量对Sn02形貌的影响,结果表明当浓H2SO4加入量为0.02mmol的时候,所得退火Sn02材料为非常均一的空心半球结构。通过旋涂的方法将所得Sn02材料进行制膜,在此基础上,利用连续离子层吸附的方法将CdS量子点和Sn02工作电极进行复合。对复合之后的工作电极进行了SEM、XRD、TEM表征与分析,并对其光电性能进行了测试。结果表明：当连续离子层吸附次数为5次时,电池的性能最好。最大电流密度5.92mA/cm2,开路电压为0.70V,光电效率为3.01%。光电转换效率提高最主要的原因是CdS量子点与Sn02纳米材料复合之后,由于能带匹配,工作电极对光的吸收范围从紫外光区扩宽到可见光区,提高了对太阳光的利用率。4.通过旋涂制膜的方法,先在ITO导电玻璃基底上旋涂制成Ti02薄膜,退火之后在其表面再旋涂Sn02纳米晶薄膜。研究表明,和Sn02薄膜染料敏化太阳能电池相比,由于Sn02和Ti02能级匹配以及Ti02作为缓冲层的作用,SnO2/TiO2异质双层膜结构的太阳能电池性能有了较大幅度的提高,光电转换效率提高了50%。