随着能源危机和环境污染的加剧，清洁绿色、可再生的太阳能电池发电受到广泛的关注。目前，由于太阳能电池成本较高、效率较低等因素的制约，难以进行大规模的应用。纳米材料由于具有比表面积大、晶体质量好等优点，用于太阳能电池，可以增加有效结面积、增加光的吸收和降低非辐射复合，从而提高太阳能电池的光电转换效率。同时，ZnO和Ⅱ-Ⅵ族材料结合可在界面处形成Ⅱ型异质结，调节有效带隙至可见光区域，使其具有在光伏器件应用的潜力。基于此构想，本文制备了ZnO纳米线和ZnO/ZnSe量子同轴线，研究它们的生长条件、晶体结构、光学、电学等特性，并制备了Ⅱ型异质结的ZnO/ZnSe量子同轴线太阳能电池，取得了以下几个方面的成果：　　 (1)制备出垂直于衬底的ZnO纳米线阵列。采用化学气相沉积(CVD)的方法，通过严格控制衬底材料、生长温度、O2和N2流量、Zn源质量等生长参数，制备出了ZnO纳米线阵列。SEM、TEM和XRD表征结果显示，ZnO纳米线垂直于衬底表面且沿着[0001]方向整齐排列生长。其PL谱中仅出现一个非常强且尖锐的ZnO带边发光峰，半高宽仅为0.10 eV，说明制得的ZnO纳米线具有良好的晶体质量。　　 (2)制备出纤锌矿结构的ZnO/ZnSeⅡ型异质结构量子同轴线阵列。采用气相沉积和液相烧结的方法，成功制备了不同的ZnO/ZnSe量子同轴线阵列，并对其进行相关表征。从SEM和TEM的表征结果发现，液相烧结的量子同轴线形成核壳结构，外壳层材料的厚度约为15nm。通过EDS、XRD和Raman谱等测试方法，确认了外壳层为纤锌矿ZnSe晶体。量子同轴线的PL谱中，除ZnO和ZnSe的带边发光峰外，在1.89eV处新增了一个显著的发光峰。使用洛伦兹谱形对该PL谱线进行拟合，详细分析发光峰的起源，发现该发光峰来源于Ⅱ型异质结界面的电子-空穴复合发光，从而从实验上证明了ZnO/ZnSe异质结的Ⅱ型能带结构的形成。　　 (3)初步制作出ZnO/ZnSeⅡ型异质结构量子同轴线太阳能电池。在上述纳米线制备工艺的基础上，我们设计并初步研制了纯无机的ZnO/ZnSeⅡ型异质结构量子同轴线太阳能电池。测试结果显示，太阳能电池在1.6eV的近红外处就开始有光伏响应，由Ⅱ型异质结产生的外量子效率在1.89eV处达4％，而在3.0eV处获得最大的外量子效率达9.5%。这说明我们制备的Ⅱ型异质结构量子同轴线的有效带隙已阵低至红外区域，基本可吸收近全太阳光谱，有望成为新型高效的太阳能电池的功能结构材料。