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石墨烯（Gr），由于其特殊的性质，吸引了国内外许多关于低成本高性能光电器件的制备和研究，尤其是石墨烯/硅结构的太阳能电池和探测器。在过去的几年中，石墨烯/硅太阳电池的研究已经取得了很大的发展，其中，化学掺杂技术和界面优化技术是提高光电转化效率的关键。然而，作为掺杂剂的化学物质，往往具有很强的氧化性，因此，化学掺杂的石墨/硅太阳能电池常常会因为掺杂剂的失效而性能下降。而界面优化技术往往会因为界面层厚度难于调控，界面层粗糙度过大以及清洁度不高，限制电池性能的进一步提升。因此，开发一种简单、稳定的 Gr掺杂技术和界面优化技术，对发展石墨烯/硅太阳电池具有重要意义。 氟化石墨烯（Fluorographene，FG）是继石墨烯发现之后一种新的二维柔性材料，是石墨烯的衍生物，并被认为是世上最薄的绝缘体。氟化石墨烯中，氟原子与碳原子以共价键的形式结合，悬挂在石墨烯平面的两侧，形成稳定结构。通过调节氟原子与碳原子的比例，改变氟化程度，可以实现对氟化石墨烯性能的调控。氟原子所占比例越高，氟化程度越高，其电阻率就越大，相应的禁带宽度也越大。在氟化石墨烯中，由于碳原子和氟原子电负性不同，C-F原子对就会在氟化石墨烯中形成电偶极子，电偶极子的强弱与氟化石墨烯中C-F原子对的数目和空间指向有关，并且受外加电场的影响很大。 在这项研究中，我们在石墨烯/硅异质结结构中引入了一层氟化石墨烯，制备了石墨烯／氟化石墨烯／硅的MIS(金属/绝缘体/半导体)结构的太阳电池和光电探测器。测定了太阳电池的光电转化效率和探测器的响应度和响应速度。研究了氟化石墨烯作为中间介质层对石墨烯／硅基太阳电池以及石墨烯／硅光电探测器的性能影响。我们发现，在石墨烯／硅太阳电池中，作为中间介质层的氟化石墨烯，一方面可以对上层的石墨烯进行 p型掺杂，提高异质结的势垒高度，另一方面，又可以钝化硅的表面，减少界面态，延长少子寿命，从而提高电池效率。此外，我们还发现，在对石墨烯／氟化石墨烯／硅太阳电池施加一定时长一定强度的正向偏压后，电池的开压，填充因子等会进一步提升，效率也随之有所上升，推测其原因主要是正向偏压改变了氟化石墨烯中 C-F原子对的空间指向，增强了电偶极子对石墨烯的掺杂效应。最后，配合石墨烯／硅太阳电池常用的化学掺杂和光学减反层设计，电池的效率达到了13.38%。鉴于氟化石墨烯的氟化程度以及氟化石墨烯的厚度对太阳电池的性能也有很大的影响，本文还研究对比了不同氟化程度以及不同氟化层数的氟化石墨烯电池的性能，得出最佳的电池制备条件。 另外，本文还构建了相同结构的光电探测器。实验表明，氟化石墨烯的引入对石墨烯/硅光电探测器的性能也有明显的提升，可以有效提高器件的响应度，降低漏电流产生的噪声影响，优化器件。