光伏发电技术是解决能源危机与环境污染的有效途径之一,在不同类型的太阳能电池器件中,硅基太阳能电池因制备工艺成熟以及有较高的光电转换效率被广泛应用。但是硅基太阳能电池的制备工艺复杂,生产成本高,这难以与常规能源相抗衡。为了提高太阳能电池在能源中的竞争力,研究低成本、高效率的太阳能电池将是最有效的途径。众所周知,一维纳米材料的制备工艺简单,比表面积大,而且其可以通过对光的散射来增加光的捕获能力,最重要的一点是一维纳米材料可以为载流子提供直接的转移通道,加速载流子的传输。因此,利用一维纳米材料构建太阳能电池将有利于得到制备成本低,转换效率高的太阳能电池。本文以一维TiO2纳米棒阵列和一维ZnO纳米棒为基底,分别构建出结构为ZnO NRs/CdS/CuInS2和TiO2 NRs/CuInS2的3D太阳能电池。文中通过对太阳能电池制备工艺参数的调整以及对材料进行表面处理来提高太阳能电池的性能,主要研究内容包括:1.利用ZnO纳米棒阵列构建全固态三维ZnONRs/CdS/CuInS2结构的太阳能电池。研究了利用不同方法制备的ZnO籽晶层水热生长得到的ZnO纳米棒的形貌变化,根据形貌选取合适的制备ZnO籽晶层的方法。还研究了 CuInS2纳米晶的旋涂次数对ZnO NRs/CdS/CuInS2异质结表面形貌的影响,发现旋涂次数达到4次以后,ZnO纳米棒的空隙基本被完全填充。文中还探究了不同CuInS2旋涂次数对太阳能电池性能的影响,发现在制备的CuInS2旋涂次数分别为4,5,6的太阳能电池器件中,旋涂5次的CuInS2构建的太阳能电池具有最好的性能,并分析了影响器件性能的原因。2.通过旋涂法在TiO2纳米棒阵列中填充p型CuInS2纳米晶来构建全固态3D太阳能电池。为了改善Ti02和CuInS2之间的界面关系,用氢等离子体对TiO2纳米棒阵列表面进行处理。文中对氢处理前后制备的太阳能电池的性能进行表征发现,利用氢等离子体处理后的TiO2纳米棒阵列构建的太阳能电池,短路电流密度从1.672mA/cm2增加到3.813mA/cm2,同时开路电压和填充因子也有一些改进。更重要的是经过氢等离子体处理后的器件光电转换效率提高到0.3%,这是不用氢等离子体处理的Ti02纳米棒构建的太阳能电池性能的三倍。文中还对氢等离子体处理可以提升太阳能电池性能的原因进行了分析讨论。