量子点(QDs)是一种粒径小于1Onm且具有量子限域效应的纳米颗粒,其自身具有的量子尺寸效应和多激子效应等优势使得它在许多领域有较好的发展前景。2011年之前,量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)的认证效率只有5%。近几年,随着人们对于QDSSCs的深入研究,其效率已经突破12%,这使得QDSSCs作为新型太阳能电池具有非常大的竞争力。但是这些电池大多含有Cd或Pb等重金属元素,严重限制了 QDSSCs的商业化应用。CuInS2量子点因不含重金属元素、吸收系数高、具有与太阳光谱相匹配的禁带宽度(～1.5 eV)等优点,受到了研究者的广泛关注。目前大多数的CuInS2 QDSSCs都是以油相的量子点为敏化剂,且获得了不错的电池效率,但却存在工艺较为复杂、成本较高、易产生有毒废液等缺点。因此从绿色环保、低成本的角度出发,本文主要研究了水相的CuInS2量子点太阳能电池。作为吸光材料,量子点的制备工艺、光电性能以及它在光阳极上的负载量都是影响电池光敏性能的重要因素;同时,提高对电极的电催化性能是提高电池性能的另一关键因素。基于此,本文从量子点在光阳极上的负载方式以及对电极对于电池性能的影响展开研究。具体研究工作如下:1、利用水热法,在低温下制备出了水相CuInS2QDs。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪(PL)等表征手段对其进行表征。TEM的图片显示,水热法成功合成了结晶度较高的量子点。PL发射光谱的测试结果表明,通过在CuInS2 QDs表面原位生长ZnS壳层,可以有效降低CuInS2 QDs表面的缺陷,达到改善光学特性的目的。随后研究了量子点在光阳极上的不同负载方式对电池性能的影响。从电池的光伏性能测试结果来看,自组装单层(SAM)法制备的电池光电转换效率为2.35%,相比连续离子层吸附反应(SILAR)法的(1.26%)提高近两倍。2、为了进一步提高QDSSCs电池效率,采用水热法制备CuS薄膜,将其作为对电极应用于QDSSCs,并对其电化学阻抗谱和J-V特性曲线进行了测试。与传统的铂对电极相比,CuS对电极的光电催化活性明显提高。在上述工作的基础上,为了降低器件的串联电阻,进一步研究了 CuS/Carbon对电极。测试结果表明,CuS/Carbon复合对电极的导电性能相比CuS对电极有较大提高。此外,基于CuS/Carbon复合对电极的CuInS2 QDSSCs光电转换效率为2.64%,比CuS对电极的(2.05%)提高了 28%。