将太阳能转换为电能或化学能是获得新的清洁能源的理想途径之一。但是目前太阳能转换领域面临着转换效率低、成本过高等瓶颈问题，急需发展新的太阳能转换体系，提高转换效率，降低转换成本。硅材料是储量丰富的材料，具有宽光谱吸收的特征，尤其是具有好的可见光吸收能力，是目前应用最广泛的太阳能转换材料，并且不会造成环境污染。最近，纳米材料科学最新的研究结果表明，相对于硅晶片，阵列结构的一维硅纳米线具有陷光效应，能够极大的增加光吸收;而且对入射光的入射角度不敏感，有利于充分收集一天中不同时间的太阳光;同时，硅纳米一维形貌还可以使得光生载流子沿径向分离，从而大大缩短载流子迁移距离，提高载流子分离效率。　　 基于以上分析，本论文结合了硅材料能够有效吸收太阳光，以及一维纳米阵列结构能够提高可见光吸收和载流子分离效率的优势，创新性地提出了利用一维硅纳米线阵列结构作为光电转换材料，通过在其表面构筑有机/无机杂化结构，实现高效、低成本太阳能转换的研究思路。在解决硅材料表面稳定性及提高其光转换效率，得到稳定、高效太阳能光催化制氢和太阳能电池器件的研究过程中，主要取得了以下学术成果:　　 1，利用可以与硅形成PN结的小分子在硅纳米线表面包覆，形成有机阻隔层，很好的阻止了硅表面的氧化，极大地提高了硅纳米线光催化制氢的能力。工作中将四氨基酞氰锌修饰在硅纳米线表面，利用该修饰后的硅纳米线阵列作为光阳极的光电化学池在AM1.5的光照下实现了13μmol/(cm2·h)的产氢速率。证明有机分子包覆硅纳米线的途径可以大大提高硅纳米线在水相中的稳定性和光电转换效率，解决了硅纳米线在水相中的稳定性问题，奠定了将硅纳米材料应用于光催化制氢的实验基础。　　 2，进一步发展了使用可控的电化学沉积方式在硅纳米线阵列结构表面修饰聚四氨基酞氰铜有机层的方法。相对于小分子修饰的方法，由于高分子薄膜具有更好的机械强度，因此可以做地更薄，这极大地降低了有机层在太阳光吸收过程中对光的散射以及吸收，提高了硅对光的吸收能力，从而极大地提高了产氢速率和稳定性。　　 3，通过设计有机/无机杂化结构，再将阵列结构硅纳米线组装在非光活性的导电聚合物薄膜中，将此薄膜从硅纳米线衬底上剥离，构筑出了柔性的有机/无机杂化太阳能电池。相对于传统的有机/无机杂化电池中使用的光活性半导体材料，透明导电高分子不影响硅材料对可见光的吸收，同时其高的载流子迁移率增强了硅纳米线中光生载流子的快速分离，因此能极大的提高太阳能转换效率。实验得到了4.68％的光电转换效率，处于该研究领域中同类电池的领先水平。另外此方法能够将电池的硅材料用量最多降到原来的八分之一，因此还具有降低太阳能转换成本的潜力。在进一步的研究中，我们通过在硅表面修饰Pt金属纳米颗粒，将电池效率进一步提高到了接近7％。　　 本论文通过在硅纳米线表面构筑有机/无机杂化结构，稳定了硅纳米线的表面化学性质，增强了它的可见光催化制氢和光伏转换能力，研究结果对于高效太阳能转换具有重要的意义。