中文摘要：

高成本是限制太阳能电池应用的主要原因。无机极薄吸收层太阳电池（ETA）是一种工艺简单、资源丰富、高效的新型电池。本项目以ZnO/ETA/CuSCN结构的ETA电池为主要研究对象，通过控制材料的结晶质量和界面接触质量，研究内部界面缺陷在电池中的作用机制；开发出一系列新型水热合成、电化学沉积和电化学超级填充等合成n型ZnO纳米棒阵列、半导体（ETA）吸光层和p型CuSCN及组装致密化三维网络结构ETA电池的系列具有自主知识产权的技术和工艺；发现通过控制溶液浓度、温度、过电位等工艺条件可以获得薄膜沉积和晶体生长的临界条件，从而控制过程反应的动力学；通过选择合适的络合吸附物种和调节影响络合物种吸附特性的溶液pH值可以改变薄膜或晶体的表面能，进而改变取向生长热力学；研究总结出一条低临界条件下合成取向致密化半导体薄膜的新理论。研究发现，ETA电池三维网状结构引入的大量界面缺陷是制约电池效率的主要因素；这些缺陷既与较差的材料界面接触结构有关，也与材料自身结晶质量相关，是电池运行中载流子复合的主要原因；在此基础上进一步完善了ETA电池的半导体能级模型。课题研究为组装高效ETA太阳能电池提供了新技术和新思路。