随着科学技术的快速发展,化石燃料的消耗量是非常巨大的同时导致能源危机日益严重,并且其在使用过程中会造成环境污染和环境破坏等一系列的问题,为了解决这一问题,人们一直致力于开发新型清洁、可再生能源和光伏发电设备。而太阳能就是解决人类所面临的环境问题和能源问题的理想新能源。其中,量子点敏化太阳能电池是第三代太阳能电池,因其兼具高的光电转化效率和低成本而得到了广泛的关注。然而,由于材料及界面结构等因素的限制,量子点敏化太阳能电池的效率不稳定且仍远低于其理论转化效率,因此,如何改进电池结构,提升光电转化能力是目前研究的重点。本文以量子点敏化太阳能电池光阳极为主要研究对象,通过引入Mn²⁺,Yb³⁺,Er³⁺到NaYF₄得到上转换纳米发光材料,并掺杂到二氧化钛光阳极,通过调节上转换纳米发光材料掺杂质量比来研究太阳能电池的性能变化,以优化TiO₂光阳极结构来提高电池效率改善电池的光电性能。通过改变光阳极制备参数来研究太阳能电池的性能变化;同时本论文也引入g-C₃N₄制备g-C₃N₄/TiO₂复合光阳极,通过调节掺入含量来对电池的性能变化进行研究,为进一步研究量子点敏化太阳能电池提供了实验参考。本文创新点以及主要研究成果如下:1.采用旋涂法制备介孔TiO₂薄膜并在其中掺杂Mn²⁺-NaYF4:Yb³⁺,Er³⁺上转换纳米发光材料,以CdS/CdSe量子点为共敏化剂,CuS作为对电极的结构组装成电池器件,探索了不同质量比的上转化材料掺杂到TiO₂薄膜对电池性能的影响。结果表明8wt%Mn²⁺-NaYF4:Yb³⁺,Er³⁺（UCNPs）/TiO₂薄膜厚度大约为8μm时电池性能最好。2.利用以旋涂法制备的g-C₃N₄/TiO₂纳米薄膜为基底,以CdS/CdSe量子点为共敏化剂,ZnS为钝化层,且利用CuS为对电极结构电池器件,通过调节g-C₃N₄掺入的质量比例,来获得太阳能电池光电性能变化的相关实验数据。数据表明,掺入10g g-C₃N₄有利于电子-空穴对的分离及运输,明显提高了太阳能电池的开路电压以及短路电流,使得效率从未掺g-C₃N₄的3.24%增加到了4.14%。效率提高27.8%。