The TiO₂ with nanoparticles (NPs), nanowires (NWs), nanorods (NRs) and nanotubes (NTs) structures were prepared by using a in-situ hydrothermal technique, and then proposed as a photoanode for flexible dye-sensitized solar cell (FDSSC). The influences of the morphology of TiO₂ on the photovoltaic performances of FDSSCs were investigated. Under rear illumination of 100 mW·cm^?2, the power conversion efficiencies of FDSSCs achieved 6.96%, 7.36%, 7.65%, and 7.83% with the TiO₂ photoanodes of NPs, NWs, NRs, and NTs and PEDOT counter electrode. The FDSSCs based on TiO₂ NRs and NTs photoanodes have higher short circuit current densities and power conversion efficiencies than that of the others. The enhanced power conversion efficiency is responsible for their nanotubes and rod-shaped ordered structures, which are more beneficial to transmission of electron and hole in semiconductor compared to the TiO₂ nanoparticles and nanowires disordered structure.

太阳能电池片（Photovoltaic， PV）表面缺陷检测是光伏组件生产中不可或缺的流程。基于机器视觉的自动缺陷检测方法因其高精度、实时性、低成本等优点得到了广泛应用。本文综述了基于机器视觉的太阳能电池片表面缺陷检测方法的研究进展。首先，阐述了太阳能电池片表面成像方式，列举了典型缺陷类型。然后重点分析了基于传统机器视觉算法及基于深度学习算法进行太阳能电池片表面缺陷检测的原理。将传统机器视觉算法分为图像域分析法、变换域分析法进行综述；从无监督学习、有监督学习和弱监督及半监督学习三个方面分别概述了近几年来基于深度学习的太阳能电池片表面缺陷检测的研究现状。对太阳能电池片表面缺陷检测各种典型方法进一步细分归类和对比分析，总结了每种方法的优缺点。随后，介绍了9种太阳能电池片表面缺陷图像数据集及缺陷检测性能评价指标。最后，系统总结了太阳能电池片缺陷检测常见的关键问题及其解决方法，对太阳能电池片表面缺陷检测的未来发展趋势进行了展望。

有机非富勒烯分子受体，又称稠环电子受体，由于其优良的光电转换性质，现已成为备受关注的有机光电子材料之一。基于该类材料所发展的有机体异质结太阳能电池，其能量转换效率已逼近20%。而制备高效稳定的有机体异质结太阳能电池离不开对材料物性和光伏过程的深入探索。在众多研究体系中，非富勒烯光伏自旋动力学的发展尚处于起步阶段，其内在的光物理机理尚未明确。而光激发磁光电流技术能通过监测有机体异质结中极化子对的解离，在器件工作状态下，原位表征光伏自旋动力学过程。本文结合实验和理论研究，科学地阐述目前主流的有机磁光电流理论基础及函数模型，如低磁场下的超精细耦合效应和自旋-轨道耦合效应，高磁场下的Δg机制；探讨不同有机体异质结在不同表征条件下如偏压、温度、光强的信号差异；最后，讨论了超快光谱技术在有机体异质结体系中的应用。

钙钛矿太阳能电池仅用十年左右的时间将效率提升至认证的26.1%，非常接近晶硅太阳能电池26.81%的认证效率，展现出巨大的产业化潜力。当前，钙钛矿太阳能电池器件效率还在提升，然而在器件制备过程中，钙钛矿太阳能电池的性能受到许多不可分割的因素影响，传统方法往往采用试错的方式来优化钙钛矿太阳能电池的制备工艺，花费了大量的时间。贝叶斯优化是一种全局优化算法，在解决人工智能的黑盒问题方面取得了很大的成功。本文利用贝叶斯优化算法对钙钛矿层涉及到的碘化铅（PbI₂）过量百分比、退火温度、退火时间、真空萃取时间四个工艺参数进行优化选择，显著降低了研发成本，缩短了研发时间。通过五轮实验迭代，累计34组工艺条件，制备出了器件效率为23.56%的反型钙钛矿太阳能电池。

藻细胞显微图像快速自动获取具有重要的应用价值。针对微流控-显微成像技术中样品进样效率与细胞成像质量问题，研究了基于藻细胞通过荧光检测窗口持续时间的样品平均流速检测方法，并提出基于体积流量调节的微流控自动进样分段控制方法。结果表明，进样速度在10～30 μL/min范围内，样品平均流速检测误差小于5%；分段控制实现了藻细胞显微图像的高质量自动获取，与显微镜检成像质量基本一致，且样品进样速度提升68%以上。研究结果为藻细胞显微图像高效自动获取提供了有效实用方法。

液体活检技术的兴起为黑色素瘤的快速、准确诊断提供了新的机遇。然而，普通循环肿瘤细胞活检基于上皮黏附蛋白进行阳性富集，但信号标记的有机荧光探针存在量子效率低的问题，导致检测黑色素瘤循环肿瘤细胞时准确率和灵敏度较低。本文以高量子效率的金属卤化物钙钛矿量子点作为信号标记物，以黑色素瘤来源的外泌体作为生物识别分子，构建了一种用于黑色素瘤液体活检的循环肿瘤细胞检测新策略。与商品化的上皮细胞黏附蛋白富集策略相比，本研究报道的复合探针检测新策略，其检测灵敏度提高了一个数量级，并且具有良好的亲水性和低毒性。实验结果证明了外泌体引导的金属卤化物钙钛矿量子点指示的黑色素瘤循环肿瘤细胞检测新策略具有理想的应用前景。