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近来，由于持续增长的能源危机和环境保护意识，光伏器件已成为一个热门的课题。许多研究都集中在如何提升这类使用氧化物半导体，如ZnO，TiO2的太阳能电池和光电化学电池(PEC)的效率上。这些氧化物半导体有这大且固定的带隙，使得它们都不能有效地吸收太阳光的可见光区域，从而导致电池效率低下。一个可选的策略是在纳米线外包裹一层窄带隙半导体，例如ZnSe，CdSe，CdS，PbSe和ZnCdSe，应用这个方法已经把材料的吸收拓展至可见光区域。由于光俘获范围有限以及光激发电子注入效率低等原因，大部分的这种核壳结构的光电转化效率(PCE)都较低。相比起二元材料，通过控制组分，三元合金ZnCdSe具有带隙可调的优点，这点可用于获得更高吸收和更合适的能带结构，从而实现转化效率的提升。尽管有着这些优点，ZnxCd1-xSe壳层的低晶体质量会降低电池效率。人们投入了很多的努力在提高晶体质量和优化能带结构。然而，由于组分不易控制，鲜有直接利用CVD方法制备合金壳层的报道。 本文利用化学气相沉积法(CVD)直接制备了ZnO，ZnO/ZnSe，ZnO/CdSe，ZnO/ZnxCd1-xSe同轴纳米线。此外，通过实验表征这些纳米线来研究它们的形貌，结构和光学性质。在上述核/壳结构的基础上制作了太阳能电池并评估了电池的光伏性能。 本文主要结果如下所示: (1)使用CVD方法在AZO衬底上制备出了垂直有序排列的ZnO纳米线阵列。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射谱(XRD)的表征测试结果显示ZnO纳米线优先生长择向为纤锌矿结构的(001)方向。深紫外-可见光透射谱和光致发光谱(PL)表明了ZnO纳米线阵列有这较好的晶体质量。 (2)使用CVD方法在ZnO纳米线阵列的表面沉积了ZnSe和CdSe壳层。通过改变生长条件，如生长时间、源材料和衬底之间的距离，可以控制壳层的尺寸。形貌和结构的研究证实在ZnO核的外侧形成了壳层。透射谱显示通过增加窄带隙半导体作为壳层材料，如ZnSe或者CdSe，吸收边能被最大化延伸至可见光区域。 (3)使用共蒸发CVD法制备了壳层组分可调的ZnO/ZnxCd1-xSe同轴纳米线。为了控制壳层的形貌与结构，我们对不同的生长条件进行了研究。三元合金ZnCdSe壳层的组分可以通过改变源和衬底之间的距离来调控。XDR结果显示壳层的结构由闪锌矿(ZB)渐变为纤锌矿(WZ)，随着Zn含量的减少，ZnCdSe合金的特征峰位移动至更小的角度，这进一步证实了组分的变化。透射电子显微镜(TEM)显示了在ZnO/Zn0.51Cd0.49Se中生长了一层共格的纤锌矿界面层。共格层能抑制晶相转变，这有利于降低适配应力和提高晶体质量。透射谱分析表明纳米线的有效带隙能通过调控组分降低到2.67 eV到1.74 eV。 (4)我们使用了ZnO/ZnSe，ZnO/CdSe和ZnO/ZnCdSe核/壳纳米线阵列组装了太阳能电池并测试了电池的光伏性能。I-V特性显示了ZnO/Zn0.51Cd0.49Se纳米线电池效率最高，为3.68％，对应的短路电流(Jsc）为13.64 mA，开路电压(Voc)为0.75V。入射单色光子-电子转化效率(IPCE)的最大值为51％证实了该结构有着更好的晶体质量和电荷分离效率。时间分辨光致发光谱(TPRL)测试显示ZnO/Zn0.51Cd0.49Se有最长的载流子寿命，这有助于提高电荷收集效率。