关键词： Ti3C2量子点   MXene   助催化剂   催化剂改性   光催化析氢  

摘要： 目前,为缓解能源短缺、全球变暖和环境污染等棘手问题,研究人员将目光转向可再生太阳能,不遗余力地开发高效、稳定、可回收的半导体催化剂。在过去的几十年中,已经发现了许多半导体催化剂材料,例如TiO2、Zn O、Fe2O3、石墨氮化碳（g-C3N4）等。这些光催化剂用于光催化水解析氢、二氧化碳转化为碳氢化合物燃料和光催化降解污染物。然而,由于半导体材料的可见光吸收率低、光生电子-空穴对复合率高、活性位点缺乏等问题,这些光催化剂的光催化活性还不足以达到工业化利用水平,负载助催化剂被认为是提高光催化剂光催化效率的可行方法。MXene类物质Ti3C2自从被发现以来就引起了广泛的关注。它呈现手风琴状片层结构,由于它具有丰富地表面官能团、化学稳定性强,以及优秀的电子特性等优势,引起了研究者们的广泛关注。由于其特性与光催化反应契合,针对半导体光催化剂的缺点,本文以利用Ti3C2量子点对不同光催化剂载体进行修饰的角度出发,通过超声法与水热法结合,制备了不同形貌的量子点;并制备了不同地光催化剂载体,将量子点与其进行复合,实现了对多种光催化剂的光生电子-空穴复合率以及光催化水解产氢性能等方面的改善。具体工作内容如下:（1）Ti3C2量子点修饰的空心球状g-C3N4用于高效光催化制氢本研究中,首先通过三聚氰胺与三聚氰酸两组分之间的超分子自组装,合成具有中空结构大比表面积的空心球状g-C3N4;同时利用热超声法制备了Ti3C2量子点,将两者结合,得到了Ti3C2量子点修饰的g-C3N4光催化剂,制备过程简便且快速。g-C3N4的分层堆叠结构有效地改善了其比表面积,独特空心结构还有利于入射光的多重反射。而其大比表面积为Ti3C2量子点的负载提供了基础,量子点的负载同时改善了催化剂整体的光吸收能力,降低了光生电子-空穴对的复合率并增加了光生电荷的载流子迁移率,从而增强可见光的利用率。所制备的最优样品在给定实验条件下实现了显著的H2释放速率:6531.44μmol·h-1g-1,产氢速率达到了纯g-C3N4(2067.48μmol·h-1g-1)的约3倍。并且经过循环稳定性测试,催化活性得到了很好的保留。通过PL光谱和电化学分析证明了量子点负载与光催化活性之间的关系。结合XRD,XPS,BET,UV-Vis等表征结果,提出了一种可能的光催化析氢机理。（2）MIL-88B（Fe）/Ti3C2量子点复合光催化剂用于高效光催化制氢本研究中,通过Fe Cl3·6H2O和2-氨基对苯二甲酸合成具有大比表面积的纺锤形MOFs MIL-88B（Fe）,同时利用水热法法制备了Ti3C2量子点,将两者结合,得到了Ti3C2量子点修饰的MIL-88B光催化剂,产物稳定,反应快速且环保。MIL-88B表面丰富的微孔为Ti3C2量子点提供了有效的附着点,并提供了极大的比表面积,量子点的负载改善了催化剂整体的光响应能力,降低了光生电子-空穴对的复合率并增加了光生电荷的载流子迁移率,从而增强可见光的利用率。所制备的最优样品在给定实验条件下实现了显著的H2释放速率:4561.89μmol·h-1g-1,产氢速率达到了纯MIL-88B(1206.97μmol·h-1g-1)的约4倍。并且经过循环稳定性测试,催化剂的催化稳定性得到了证明。结合PL,XRD,XPS,BET,UV-Vis等表征结果,提出了一种可能的光催化析氢机理。（3）Ti3C2量子点修饰的3D/2D TiO2/g-C3N4 S型异质结构用于高效光催化制氢本研究中,利用钛酸四丁酯制备了TiO2微球,同时通过煅烧尿素界面生长构建了独特的3D/2D S型异质结结构TiO2/g-C3N4,同时利用氨水热法法制备了Ti3C2量子点,结合后,得到了Ti3C2量子点修饰的TiO2/g-C3N4光催化剂,产物具有稳定的形貌与性能,反应快速且环保。TiO2/g-C3N4表面丰富的纳米片为Ti3C2量子点提供了有效的附着点,S型异质结与量子点的负载共同改善了催化剂整体的光响应能力,降低了光生电子-空穴对的复合率并增加了光生电荷的载流子迁移率,从而极大地增强了可见光的利用率。所制备的最优样品在给定实验条件下实现了显著的H2释放速率:5540.21μmol·h-1g-1,T-CN-TCQD的产氢量是TiO2/g-C3N4的1.6倍。并且经过循环稳定性测试,催化剂的催化稳定性得到了证明。结合DFT计算,TA光谱,PL,XRD,XPS,BET,UV-Vis等表征结果,提出了一种可能的光催化析氢机理。

关键词： 石墨烯   量子输运   激光辐照   非对角无序   拓扑性质  

摘要： 石墨烯(Graphene)呈六角蜂窝状的晶体结构,是仅有一个原子尺度厚的二维狄拉克材料,它是近年来研究较多的量子材料,我们计划在石墨烯体系中引入激光辐照和非对角无序,通过理论与数值相结合的手段对输运性质进行探究。本论文主要开展了两方面的工作:(1)在石墨烯量子输运系统中,考虑一个两端由具有周期性的半无限长导线连接的石墨烯样品。由于圆偏振光辐照的石墨烯可等效的由Haldane模型描述,所以中心区取为Haldane模型。通过理论推导与数值模拟相结合的思路计算其透射系数。(2)研究了非对角无序对圆偏振激光辐射的石墨烯的输运性质,发现无序可以诱导非平凡的拓扑性质,由Bott指数和实空间陈数表征,我们进一步研究发现,非绝热的施加激光辐照能有效的使体系进入拓扑非平凡的相。本论文各章的主要内容如下:第一章简要介绍了石墨烯材料的发现、结构特性、制备以及应用,着重介绍了理论和实验上关于激光辐照的石墨烯的重要发现。第二章中首先简要介绍了量子输运的基础知识:贝里相位、贝里曲率、两能级系统和陈数;并且介绍了本文中运用的非平衡Green函数方法、Landauer-Büttiker公式,以方格子模型和Hofstadter模型为例,计算了其隧穿系数。第三章中首先对激光辐照的石墨烯相关理论及实验成果作了简要陈述,其次着重介绍了本章所涉及的Haldane模型以及其量子输运性质。第四章中简要回顾了无序对激光辐照的石墨烯拓扑性质影响的相关研究成果,在二维量子体系中引入非对角无序,理论上研究了圆偏振激光辐照下的石墨烯中,动能项中的非对角无序对体系拓扑性质的影响。第五章对论文进行了总结,并对未来研究工作做了进一步展望。

关键词： MQDs   金属基纳米材料   杂化材料   催化反应   密度泛函理论计算  

摘要： TiC MXene量子点(MQDs)是一种很有前景的新型零维纳米材料,由于量子限域效应,它在保留MXene固有特性的同时,还表现出很多优异的性能,比如导电性高、粒径小、环境友好、良好的化学稳定性等。另一方面,金属基纳米材料由于具有大的比表面积,在催化领域引起了广泛的研究兴趣。然而,由于纳米尺寸的金属颗粒很容易形成团聚,会很大程度地降低其催化活性。研究表明,金属纳米材料的稳定性和催化活性可以通过载体材料进行改善和提高,比如石墨烯、硅材料、碳纳米管等,而MQDs由于具有高表面积、高电导率、重量轻、丰富的表面官能团,因此可以作为一种优异的载体材料来锚定金属基纳米材料,同时能够使原始材料的催化活性增强。基于此,本论文以MQDs作为载体材料来制备金属基纳米杂化材料,通过一系列的表征手段来研究其形貌、结构、元素分布以及光学性质,并通过实验和密度泛函理论计算(DFT)来研究其催化机理。具体内容包括:(1)Ni@MQDs杂化材料的制备及其催化还原Cr(Ⅵ)的应用首先,采用化学还原法成功制备了Ni@MQDs杂化材料,并对它的形貌、结构和光学性质进行了研究,表明MQDs可以作为Ni纳米颗粒成核和生长的良好载体,也可以防止Ni纳米颗粒的团聚。此外,通过甲酸(HCOOH)还原Cr(VI)的反应体系验证了Ni@MQDs杂化材料的催化活性。实验结果表明,Ni@MQDs具有优异的催化还原Cr(Ⅵ)的活性。通过DFT计算可知,Ni@MQDs优异的催化活性来源于Ni-MQDs的相互作用,因此降低了Cr(Ⅵ)还原过程的反应能垒。同时,Ni@MQDs表现出优异的亲水性、良好的稳定性,这说明Ni@MQDs是一种很有前景的处理污染Cr(Ⅵ)废水的催化剂。(2)FeO@MQDs杂化材料的制备及其模拟酶性能研究通过溶剂热法制备了FeO磁性纳米颗粒,之后采用最简单的超声法成功制备了FeO@MQDs杂化材料,并通过一系列的表征手段来研究它的形貌,结构以及磁性。进一步的催化实验证实了FeO@MQDs具有类过氧化物酶样活性,且其催化活性高于纯FeO纳米颗粒。此外,通过稳态荧光分析对其催化机理进行了研究,表明FeO@MQDs能够将HO催化分解成·OH。DFT计算结果表明,在FeO@MQDs杂化材料的界面处导电性提高,同时暴露出Fe-Ti双活性位点,能够有效的促进HO的活化与分解。通过以上结论可知,FeO@MQDs杂化材料作为过氧化物模拟酶可以被应用到便捷式生物传感器或污水检测等领域。以上研究表明,由于量子点与金属基纳米材料之间的静电吸附作用,会导致杂化材料的导电性提高,暴露更多的活性位点,从而能够提高杂化材料的催化性能,促进整个催化反应。

关键词： CsPbBr3量子点   Ti3C2   铋烯   复合材料   光催化还原CO2  

摘要： 光催化还原CO反应是当前热门的CO处理方式。CsPbBr量子点在紫外光区具有优异的光吸收能力、合适的带隙宽度等优点在光催化领域广泛应用。由于单一光催化普遍存在光生载流子分离效率低等问题,CsPbBr量子点在光催化领域的应用仍然受到限制。在本文中,我们分别通过原位自组装法和原位生长法制备TiC/CsPbBr量子点复合材料、Bismuthene/CsPbBr量子点复合材料,分别通过构建不同的异质结结构达到提高光催化还原CO反应的活性及稳定性的目的。测试材料的光催化还原CO性能,并探讨材料在光催化反应中的电荷转移方式及光催化反应原理。通过热注入法制备具有良好光吸收能力的CsPbBr量子点。CsPbBr量子点的尺寸大约为8 nm,吸收边波长为530 nm。以商用金属铋体材料作为前驱体,以溶于NMP的PVDF作为粘结剂,采用球磨法成功地制备了具有明显不规则片层结构的铋烯材料。测试结果表明,通过球磨法制备的铋烯片层厚度较薄,尺寸大约在500 nm-1μm之间。此外,结果表明铋烯是一种光吸收能力强的材料,在波长范围为300-2200 nm内均表现出良好的光吸收能力通过原位自组装法制备TiC/CsPbBr量子点复合材料。通过测试研究发现,在TiC/CsPbBr量子点复合材料中TiC仍为典型的片层材料,CsPbBr量子点均匀的分布在片层材料TiC的表面。通过光催化还原反应可知,TiC/CsPbBr量子点复合材料光催化还原性能明显提高,对CO和CH的还原产量分别为89.9和96.5μmol g,在该体系中对还原产物CH的选择性为81.1%,CO的产量相比TiC和CsPbBr量子点分别提高4.2倍和9.4倍。经过三次光催化还原CO循环实验后,CO转化为CH和CO的能力保持为第一次测试的98.4%和97.4%。通过光催化机理分析可知,CO产量提高的主要原因是在TiC/CsPbBr量子点复合材料中形成II型异质结结构,有利于光生电子的转移,提高对光生电子的利用率。通过原位生长法制备Cs-Bi键紧密连接的Bismuthene/CsPbBr量子点复合材料。在紫外—可见光照射下,CO和CH的产量分别为157.8μmol g、215.6μmol g,对CH的选择性达84.5%。在TRPL光谱测试中,相较于CsPbBr量子点,Bismuthene/CsPbBr量子点复合材料荧光寿命明显变长,符合S型异质结电荷转移方式。通过光电性能分析和光催化机理分析可知,产量提高的主要原因在于S型异质结的构建,空间电荷分离效率提高,有效地抑制光生电子—空穴的复合。另一方面,铋烯材料优异的光吸收能力可以增加对紫外—可见光的吸收,有望提高其光催化性能。

关键词： α-T3晶格   硼烯   量子输运   塞贝克效应  

摘要： 在2004年,英国两位科学家首次通过实验的方法分离出单层的石墨烯,从此石墨烯的电子学性能与物理性质成为研究热点。研究者们对石墨烯进行探索和研究,得出石墨烯有着新奇的量子特性,并在基础研究和应用方面都取得了巨大的成功,这促使石墨烯在电子器件方面有更多的应用。因为石墨烯的出现,科学界掀起了研究狄拉克二维材料的热潮,硼烯、硅烯、α-T作为类石墨烯中的一员,其特殊的量子特性输运也引起了广泛的研究。本文致力于α-T模型与硼烯量子输运特性的研究。首先我们在第一章中介绍了石墨烯与α-T晶格的联系,描述了α-T晶格的结构以及其研究现状;后续我们又介绍了硼烯的结构、制备以及在各个领域的应用。然后我们在第二章中介绍了量子输运的研究方法。研究二维材料的量子输运过程中有很多种研究方法,如散射矩阵,传递矩阵以及非平衡格林函数等,我们着重介绍了本文所需要的量子输运研究方法和理论,这其中包括紧束缚模型以及非平衡格林函数。在本章的最后介绍了材料理论计算的一些软件,我们详细介绍了我们研究二维材料量子输运计算软件Kwant,包括该软件的优势和应用。第三章我们研究了在垂直磁场作用下α-T模型晶格中的量子输运。在α-T模型晶格中我们发现谷赝自旋也是一个很重要的参数,并且可以通过磁场调制。当对α-T晶格模型施加垂直磁场时,两个能谷中的电子对磁场有不同的响应。我们发现α-T晶格模型连续子带被垂直磁场分裂成离散的朗道能级,且两个能谷的朗道能级不同,从而导致较高的谷自旋极化。我们的结果可能会对实验研究提供指导,从而实现基于谷自旋的电子设备。第四章我们研究了在磁场与电场的混合场存在下α-T模型纳米带的电子输运性质。我们发现所施加的横向电场可以以一种有趣的方式改变朗道能级,并且获得了一种很新颖的朗道能级。当在磁场和电场混合场作用下我们发现α-T晶格的非色散平带发生色散并发生扭曲。我们在α-T晶格中采用双收缩结构来研究平带中的量子传输,并且发现平带电子的输运特性与常规狄拉克电子的输运特性有很大区别。我们的结果表明,α-T晶格中的平带有助于量子输运且将在新颖的狄拉克电子器件发展中发挥重要作用。第五章我们研究了硼烯的热电输运性质,重点研究了硼烯的塞贝克效应。我们考虑了不同边缘的硼烯纳米带,并研究其能带结构。我们发现边缘BB型硼烯纳米带在无外场情况下会有一个能隙产生,而其他两种无能隙产生。在以上结果的基础上,我们进一步研究了这三种不同边缘硼烯纳米带的塞贝克效应,我们发现边缘BB型硼烯的塞贝克系数远大于边缘AA和边缘AB型硼烯。后续我们又研究了不同宽度的边缘BB型硼烯的塞贝克系数,我们发现塞贝克系数是和硼烯能隙成正比的。我们结果表明硼烯在热电器件应用中有着重要的发展潜能。

关键词： 隧穿场效应晶体管   石墨烯纳米带   网格   第一性原理   量子输运  

摘要： 隧穿场效应晶体管具有低亚阈值摆幅和高开关电流比的优点,在低功耗领域具有很好的应用前景。石墨烯纳米带由于带隙可调且为平面结构,是隧穿场效应晶体管理想的材料之一。由于隧穿场效应晶体管开态电流密度受限于隧穿长度,为缩小隧穿长度,实现器件良好的开关性能,构建异质结是极为有效的手段。但传统异质结通常存在晶格失配引起的界面态问题,且能带结构难以调节。因此构建同质异形结(下文统称异质结)成为了解决方案之一。本文提出了一种利用石墨烯纳米带构建异质结隧穿场效应晶体管的方法,对其输运特性和机制进行了深入分析,主要工作如下:本文提出了一种石墨烯纳米带与石墨烯网格纳米带组成异质结的方案。消除了传统异质结因晶格失配或悬挂键而产生的界面陷阱、费米能级钉扎等效应,有效避免了界面处的隧穿阻塞效应。系统研究了网格尺寸和密度对石墨烯网格纳米带电学特性的影响,为探索隧穿场效应晶体管优秀性能所需的异质结能带组合打下了基础。本文结合密度泛函理论与紧束缚模型计算石墨烯网格纳米带的能带结构;采用非平衡格林函数法仿真异质结器件的输运特性;利用形变势理论探究沟道的载流子迁移率。总结了石墨烯网格纳米带带隙和载流子迁移率随网格形貌的变化规律,构建了石墨烯纳米带/石墨烯网格纳米带异质结隧穿场效应晶体管模型。仿真器件输运特性和机制的同时,还探究了工艺问题对隧穿性能的影响。仿真结果表明,本文设计的隧穿场效应晶体管能够避免界面态的产生,表现出连续可调的开关态性能,且具备一定的工艺稳定性。

关键词： 碳量子点   银纳米颗粒   碳纳米材料   抗菌活性   抗病毒活性  

摘要： 抗生素是治疗细菌感染的有效药物，但由于抗生素的滥用导致细菌出现耐药性，因此迫切需要开发出一种抗菌能力强且不产生耐药性的新型抗菌剂。碳量子点(CQDs)具有一定的抗菌性能和良好的生物学特性且不易引起细菌耐药性，但单独碳量子点抗菌性能不理想。银纳米颗粒(AgNPs)具有高效抗菌抗病毒特性，但细胞毒性较大限制其应用范围，若将CQDs和AgNPs进行复合，可综合碳量子点的生物学特性和银纳米颗粒高效抗菌抗病毒能力。本论文通过一步水热法制备出硫氮掺杂碳量子点(S,N-CQDs)，结合原位还原法制备得到AgNPs@S,N-CQDs复合材料，并探讨其抗菌抗病毒性能及生物相容性。其主要内容如下：　　(1)以柠檬酸为碳源，巯基乙胺为硫源和氮源，制备S,N-CQDs，再以其作为稳定剂和还原剂，经原位还原得AgNPs@S,N-CQDs复合材料。利用紫外-可见光吸收光谱(UV-vis)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射光谱(XRD)、X-射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)等手段对结构进行表征，并用金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、白色念珠菌进行抗菌实验评估。结果表明，制备的AgNPs@S,N-CQDs复合材料为石墨烯基碳材料，颗粒呈球形且分散均匀，无团聚现象，直径分布在2~7nm。该复合材料通过生成羟基自由基和过氧化氢两种活性氧对细菌的结构产生破坏，影响细菌正常的代谢，对四种菌株均具有抑菌效果,针对***、***的MIC值为32μg/mL，针对***、MRSA的MIC值为63μg/mL。溶血实验和细胞存活率实验表明纳米复合材料生物相容性良好，有望在生物医学领域得到应用。　　(2)将上述制备得到的AgNPs@S,N-CQDs复合材料，以耐甲氧西林金黄色葡萄球菌代表耐药菌进行抗菌实验，并利用420nm光源为激发光，通过改变光照强度、光照时间或复合材料的浓度测定光动力抗菌活性。结果表明，在光激发条件下，相比于对照组及S,N-CQDs组，纳米复合材料组抑菌率更高，且随着光照时间的延长，光照强度的增加以及纳米复合材料浓度的增加，抑菌效果明显增加，当浓度0.05mg/mL，光照强度为15W光照4min时，针对耐药菌MRSA的抑菌率可达100%,表现出优异的光协同抗菌效应。　　(3)将纳米复合材料利用静电吸附作用负载在熔喷布上，采用抑菌圈实验和国标方法《纺织品抗病毒活性的测试》测定其对MRSA的抗菌性能及对于甲型流感病毒(H1N1)的抗病毒性能。实验表明随着纳米复合材料负载量的增加，抑菌圈直径逐步增大，抑菌活性增强。测试样品接种病毒2h后的抗病毒活性为70.81%，表明复合材料具有理想的抗病毒性能，有望成为新型防护口罩的内衬材料。

关键词： 铜基复合材料   二氧化硅量子点   二氧化钼量子点   界面结合   力学性能  

摘要： 在纳米颗粒增强铜基复合材料的研究中,研究人员致力于实现纳米增强体尺寸的微小化、界面结合性的优化,以及增强体在基体中的良好分散。因此,量子点(QDs)作为一种零维材料增强体,理应收到重点关注。然而,使用量子点增强铜基复合材料的相关研究很少。这是因为量子点的制备工艺繁琐、成本高。而且,零维尺寸的量子点具有较大的比表面积,表面能较高,趋向团聚,难以在基体中良好分散。另外,较高的表面能导致量子点与金属基体的界面润湿性差,从而导致较低的界面强度。着眼于上述问题,本课题通过选取合适的量子点材料和制备工艺,从增强体颗粒的分散与界面结合同时出发,通过结合不同的复合材料设计方法,来提高量子点材料在铜基体中分散性与界面强度。首先,以同时实现增强体的与基体良好的界面结合和增强体的良好分散为思路,通过喷雾热解法结合机械合金化法,设计出二氧化硅量子点/铜(SiOQDs/Cu)复合材料。然后,通过改变增强体的形貌来促进机械合金化过程中增强体的分散性为思路,通过水热法结合机械合金化法,设计出二氧化钼量子点/铜(MoOQDs/Cu)复合材料,具体结论如下:(1)在喷雾热解制备SiOQDs/Cu复合粉末的过程中,氧化亚铜(CuO)以SiOQDs作为成核位点,形成了纳米CuO过渡层。通过这种方式,SiOQDs和CuO之间发生较强的界面结合,提高了增强体和Cu基体之间的润湿性。对复合材料进行透射电镜表征,发现SiOQDs与Cu铜基体的界面干净、没有空隙,表明了较强的界面结合,经过力学测试表征发现,复合材料实现了良好的综合性能。1.2 wt.%SiOQDs/Cu复合块体的极限抗拉强度为456.63 MPa,是相同工艺处理的纯Cu(227.39 MPa)强度的201.68%。同时,复合块体保持了较高的电导率(83.27%IACS)和延伸率(8.86%)。力学性能的提升可归因于CuO过渡晶界的形成、SiOQDs和CuO良好的润湿性和化学键合特性、以及SiOQDs在Cu基体中的良好分散性。(2)通过水热法设计出具有桥状互连结构的MoOQDs,由于互连结构以及MoO的脆性,在机械合金化过程中,MoO量子点很容易破碎并在铜基体中弥散分布,强化了奥罗万机制。研究了不同含量的MoOQDs对铜基复合材料的硬度、抗拉强度、导电性的影响。与未增强的Cu相比,在1.0 wt.%MoO/Cu复合材料中实现了屈服强度(239.29%)和极限抗拉强度(41.46%)的显著增强,同时保持了高电导率(94.9%IACS)和延伸率(20.09%)。

关键词： 量子点敏化太阳能电池   透明   光电转换效率   柔性  

摘要： 由于传统不可再生能源的大量消耗,开发新型清洁可再生能源日益迫切。在诸多清洁可再生能源当中,太阳能是最具有前途也是最有可能解决传统能源枯竭和环境问题的答案,这也使太阳能电池技术在近些年里发展的非常迅速。量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）是新型太阳能电池的研究热点之一。但其在柔性器件上的应用仍面临性能仍远低于预期、稳定性差、光阳极透明度低等诸多问题。为了追求光阳极的透明性与QDSSCs在柔性方面的拓展,许多研究致力于减少Ti O2薄膜光阳极的厚度,但光阳极厚度的降低通常会导致器件性能衰减。为了解决这一问题,本研究提出了一种简便的策略来制备透明Ti O2薄膜作为QDSSCs的光阳极,探究了Ti O2薄膜厚度对QDSSCs性能的影响,并在此基础上制备了柔性透明Ti O2光阳极与柔性Cu S对电极,组装成全柔性的QDSSCs,对其光电性能、稳定性等进行了一系列探究。主要研究内容和结果如下:（1）将三种晶型TiO2（金红石、锐钛矿、P25）各自分散到钛酸四丁酯溶液中,与水反应后退火,制备成透明Ti O2薄膜,作为QDSSCs光阳极材料,发现使用P25 Ti O2掺杂钛酸四丁酯（NTP Ti O2）制备的QDSSCs性能最好且具有良好的透明度。进一步,在保证透明度的情况下逐层旋涂探究了Ti O2薄膜厚度对性能的影响,研究表明合适的TiO2薄膜厚度与不同的晶型对QDSSCs性能都有重要的影响,优化后的透明NTP Ti O2薄膜作为光阳极的电池效率（PCE）为2.70%。（2）混合P25 TiO2与钛酸四丁酯作为前驱体溶液,在ITO-PET上旋涂三层后,再使用三种不同的温度进行低温退火制备了柔性透明Ti O2薄膜,敏化后形成光阳极组装了半柔性QDSSCs,具有良好的性能,在AM1.5光照条件下,探究了退火温度对QDSSCs性能的影响,80℃低温退火柔性透明Ti O2薄膜制备的器件性能最佳,PCE为2.10%。（3）提出了一种制备柔性CuS对电极的方法。使用ITO-PET作为基体,镀铜后硫化制备了柔性CuS对电极,与柔性光阳极组装成全柔性量子点敏化太阳能电池（FQDSSCs）,取得了2.80%的PCE。进一步探究了弯曲情况对FQDSSCs性能的影响,并对该Cu S对电极与Cu S/FTO对电极的电催化活性、稳定性等进行了研究对比。研究表明制备的FQDSSCs具备较高的光电性能、电化学性能与稳定性。