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在种类繁多的第三代太阳电池中，量子点敏化太阳电池(QDSCs)以其独有的优势展现出巨大的应用前景。由于量子点本身具有许多优良的光电特性，如尺寸效应，较高的消光系数，多激子效应等，量子点敏化太阳电池受到了研究人员的极大青睐。然而，这种电池目前的转换效率仍相对较低，这从某种程度上阻碍了它未来商业化的进程。而寻找高效的量子点敏化剂是提高其转换效率的重要途径，理想的敏化剂应该拥有以下特性:较宽的光谱吸收范围，较高的电子注入效率，较低的载流子复合，以及较长的电子寿命。本论文将主要围绕开发新型的量子点敏化剂，降低电池中的电子复合等展开研究，相应研究内容如下: (1)基于CdTe/CdSe TypeⅡ核/壳结构激发复合态的高效量子点敏化太阳电池 首先，我们设计制备了CdTe/CdSe type-Ⅱ型核/壳结构量子点敏化剂，借助两种材料界面间形成的激发复合态将敏化剂的光谱吸收范围拓宽至近红外区域。然后，通过配体交换得到了巯基丙酸包覆的水溶性核/壳结构量子点，量子点在表面配体末端COO-基团与TiO2之间强亲和力的引导之下，于TiO2膜表面形成高密度自组装沉积。通过对光阳极的横截面进行能量分散X射线元素分布(EDX element mapping)分析，我们发现量子点在光阳极上形成了高覆盖率且分布均匀的负载。电化学阻抗分析及荧光衰减测试结果表明，相对于CdSe量子点，CdTe/CdSe核/壳结构能够显著地加快电子的注入速率并且抑制载流子的复合。基于CdTe/CdSe type-Ⅱ核/壳结构量子点敏化剂的优异光电特性（宽光谱吸收，高的载流子分离能力，较慢的电子复合），加之高负载量的敏化沉积方法，我们最终组装得到了高效率的CdTe/CdSeQDSCs，其在一个标准太阳光下的光电转换效率创造了了当时的最高纪录—6.76％(Jsc=19.59 mA cm-2，Voc=0.606 V，FF=0.569)，将此类电池的性能推向了一个新的高度。 (2)锰掺杂高效量子点敏化电池 通过设计“生长掺杂”的预先高温合成策略，开发出了新型Mn掺杂CdSeTe量子点敏化剂。实验结果表明所得Mn掺杂量子点尺寸分布更窄，且单分散良好，相应的在TiO2膜上负载量也得到了提高，由其组装成的电池的光电流得到了显著提升。条件对比实验结果表明，TiO2/Mn∶QD/Mn∶ZnS/SiO2结构的量子点敏化电池的性能要优于其他参照组(TiO2/Mn∶QD/ZnS/SiO2，TiO2/QD/Mn∶ZnS/SiO2，TiO2/QD/ZnS/SiO2)的电池。瞬态吸收，开路电压衰减，以及阻抗谱等一系列的表征结果证明，Mn离子的掺杂能够降低敏化剂中的缺陷态密度，抑制载流子的复合，从而改善电池的性能。同时，Mn掺杂在量子点敏化剂中的效果要优于Mn掺杂在ZnS钝化层中的效果。最终，采用TiO2/Mn∶QD/Mn∶ZnS/SiO2结构的量子点敏化电池获得了高达9.40％的光电转换效率(Jsc=20.87 mA cm-2，Voc=0.688 V, FF=0.655)。 (3)金属离子掺杂ZnS光阳极高能垒层改性的量子点敏化太阳电池 系统的研究了几种金属离子掺杂ZnS高能垒层对QDSCs性能的影响，实验结果证明，在基于MPA包覆的CdSe QDSCs中，Ga掺杂ZnS高能垒层(Ga∶ZnS)对光阳极的修饰能够有效提高电池的填充因子(FF)。相比于不掺杂的ZnS钝化层，第二主族的Be，Mg，Ca，Sr和第三主族的Al， Ga等金属离子掺杂的ZnS钝化层，均可以不同程度的提高QDSCs的光电性能。其中Be， Al， Ga掺杂ZnS钝化层改性的QDSCs性能要优于Mn掺杂ZnS修饰的QDSCs。而基于过渡金属Fe，Cu等元素掺杂的ZnS修饰的QDSCs，电池性能却表现出了明显的降低趋势。通过对不同金属掺杂的ZnS处理后的光阳极膜的吸收光谱分析，我们发现不同金属离子掺杂对光阳极的吸收性能没有显著影响，但对应的IPCE却产生了较为明显的差异，其中Ga掺杂ZnS修饰的QDSCs的IPCE结果要明显优于Mn掺杂ZnS修饰的QDSCs。两种电池的电化学阻抗谱表征结果表明，Ga掺杂的ZnS高能垒层能有效减小界面间的电荷复合，明显延长了光生电子的寿命，从而产生了更高的电池光伏性能。这种金属掺杂ZnS高能垒层修饰光阳极的方式，为日后人们进一步探讨抑制电荷复合，研究载流子传输过程开辟了一条新的途径。