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敏化太阳电池是一种新兴的低成本光电化学电池。自从其问世以来就受到了研究人员的广泛重视，至今为止发表的相关论文数量已经达到数千篇，并已开展应用方面的研究。作为一种替代性的清洁能源，人们关注的主要方面有：(1)电池的效率；(2)电池的成本。本论文就上述两个方面从电极的角度出发，进行了相应的研究，具体工作包括以下几个主要方面：
(一)搭建了高真空多功能磁控溅射系统。该系统具有可控非平衡溅射、反应溅射、低温沉积、反溅清洗等多种功能。在对沉积参数进行优化之后，将溅射得到的复合致密膜用作染料敏化太阳电池光阳极底层，提升了电池的短路电流和开路电压。
(二)通过使用盐酸溶液对TiO2多孔膜进行表面处理，使染料敏化太阳电池的短路电流和光电效率分别上升了5.5％和8.9％。其中的物理机制被证明是处理后TiO2表面的羟基增加引起了表面态密度的增加。这些分布在导带底附近的表面态的态密度足够大，从而形成准连续的传输渠道，促进了载流子的注入和传输，提高了电池的性能。
(三)在柔性石墨纸上原位沉积了Cu2S纳米晶颗粒，并将其用作CdS/CdSe量子点敏化太阳电池对电极。通过优化沉积时间，使电池效率达到了3.08％。这种复合对电极的性能显著优于常用的铂、金和碳对电极。采用电化学阻抗谱分析表明：复合对电极在电解液/对电极处具有最小的电荷转移电阻是其表现最优的原因。
(四)采用丝网印刷法制备了新型的量子点敏化太阳电池Cu2S对电极。在透明导电玻璃制备的Cu2S对电极用于CdS/CdSe量子点敏化太阳电池，效率达到3.71％。通过与纳米石墨复合，制备了同时具有导电和催化能力的双功能对电极，采用绝缘的普通玻璃作为衬底，电池同样可以获得3.37％的转化效率。