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到目前为止，人们在提高共轭聚合物复合型太阳能电池的性能方面取得了一定的进展，但其能量转换效率依旧无法与无机硅太阳能电池相比。为了改善聚合物光电池的性能，研究人员发现通过往聚合物中掺杂电子受体材料来提高激子分离效率和传输效率是一种很有效的途径。随着光诱导共轭聚合物光电池研究的发展，用于制备该类型光电池的共聚物及受体材料也日趋多样化。其中以无机半导体纳米晶作为电子受体、共轭聚合物作为电子给体的新型异质结光电池，近年来已成为是国内外研究的热点。与C<,60>和PCBM相比，无机纳米晶电子受体材料主要优点在于：纳米粒子的能级及带隙可通过改变纳米粒子的种类及尺寸来调节，这既有利于使其能带与聚合物电子给体的能带更匹配，又有利于使其在整个可见光范围都有吸收，从而扩大聚合物有机层对太阳光谱的吸收范围，改善电池响应光谱与太阳辐射的匹配性；另一方面纳米材料具有较高的电子迁移率，而且化学稳定性较好、有利于提高聚合物太阳能电池的稳定性。
目前研究得较多的无机纳米晶主要有CdSe、CdS、CdTe、TiO<,2>等，而对于共轭聚合物与纳米ZnO复合的研究才刚刚起步。纳米ZnO具有电子传输性好、合成工艺简单、成本低、毒性低、稳定性好、使用寿命长等优点，在光电池领域中具有潜在的应用价值。本文米用溶胶一凝胶法(Sol-Gel)，制备了氧化锌的纳米颗粒和纳米棒；并用极性较强的、具有一定导电能力的表面活性剂一壬基酚聚氧乙烯醚(4)磺酸钠对氧化锌纳米棒进行了表面改性，同时制备了纳米ZnO与MEH-PPV(聚苯乙烯撑)复合的异质结光电器件。通过TEM研究了ZnO纳米粒子的形貌特征，通过XRD分析了其结构，并通过Uv-vis吸收光谱、PL光致荧光光谱等手段考察了不同的后处理方法以及不同的纳米晶形状对器件薄膜形貌和光电性能的影响。制备的器件性能在纳米ZnO质量分数为75％时达到最高，此时短路电流Isc达到2.52 mAcm-2、开路电压V0c为O.8V、填充因子FF为46.3％、光电能量转换效率η为1.O％。此结果接近目前国内外所报道的纳米ZnO/共轭聚合物共混型器件的最高水平(目前报道最高的能量转换效率为1.6％)。
在共混型聚合物固体薄膜太阳能电池的研究领域中，纳米粒子的形貌对太阳能电池的光电转换性能有很大的影响，实验表明分散性良好的一维棒状或线状结构将更有利于电池中载流子的传输和收集。一维棒状或线状的CdSe，CdTe或CdSe/CdTe合金的合成万法有很多，其中以Se、Te、Se/Te合金纳米线作为前驱体模板来制备的方法研究较少。这种方法最大的优点是可以通过控制纳米Se、Te、Se/Te合金等反应前驱体来控制产物CdSe，CdTe或CdSe/CdTe合金纳米晶的生长方向和晶型，从而达到制备形貌可控的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的目的。要得到一维的II-Ⅵ族半导体纳米结构材料，关键是制备出高质量的Se、Te、Se/Te合金前躯体纳米单元，目前对于制备单晶Se/Te、Se、Te合金纳
米线的报道很少，在本论文里，我们选取十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为反应体系的表面活性剂，首次成功制备了直径小于8nm的Se/Te合金纳米线，此外，实验也表明，用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)同样可以制备形貌可控的Se和Te纳米线。而且用这种方法制备的Se、Te、Se/re纳米线既可以溶解在水中，又可以溶解在极性有机溶剂中。最后，我们以自行合成的三方晶硒纳米线为模板，选择适当的溶剂和表面活性剂以及控制反应条件，初步成功合成了油溶性的CdSe纳米线、管。由于管状结构的CdSe拥有更大的比表面积，在复合型光电池的应用中有望为光生载流子的产生和分离提供更多的界面面积，从而最终提高聚合物光电池的转化效率。