硫化亚锗(GeSe)具有合适的禁带宽度、高的吸收系数和高的载流子迁移率等优异的光电特性，且组分简单、低毒和储量丰富，特别适合作为光伏吸收材料。本文基于新型太阳电池吸收层材料GeSe构筑了结构为金属栅线/AZO/i-ZnO/CdS/GeSe/Mo/玻璃的薄膜太阳电池，分别模拟分析了缓冲层和吸收层的厚度、掺杂浓度，以及吸收层体缺陷密度对器件性能的影响。经过优化CdS缓冲层厚度和掺杂浓度以及GeSe吸收层厚度和掺杂浓度，器件获得高达27.59%的转换效率。这些结果表明GeSe基薄膜太阳电池有成为高效光伏器件的潜力。

水热合成法制备了不同磁性纳米洋葱碳(MCNOs)负载量(0%、1%、3%、5%)的MCNOs/CdS光催化剂。并通过X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见光光谱(UV-Vis)、磁滞回线测定仪(VSM)对其进行表征，探究了MCNOs负载比例对催化剂在可见光下降解RhB性能及机理的影响。结果表明，MCNOs能有效提高CdS的光催化效果，复合3%MCNOs后降解率为96%，与纯CdS相比降解率提高了30%，磁性分析表明，其具有良好的顺磁性并能实现催化剂的有效回收。MCNOs/CdS在可见光下催化降解RhB的一级反应动力学直线有较好的拟合度，表明制备的催化剂有较好的催化活性。

采用化学水浴沉积法在不同氨水用量下制备了Cu(In,Ga)Se2太阳能电池的缓冲层CdS薄膜，根据化学平衡动力学计算出混合溶液中反应粒子的初始浓度、pH值和离子积，利用台阶仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、量子效率测试仪(EQE)和IV测试仪对制备样品的薄膜厚度、表面形貌、晶体结构、量子效率和光电转换效率进行了表征和分析。结果表明：提高氨水用量可以抑制同质反应，促进异质反应，使CdS薄膜晶体结构从立方相向六方相转变，晶粒形状从柳絮状向颗粒状转变，晶粒尺寸逐渐增大，粒径分布更加均匀，薄膜表面更加平整，制备电池的EQE、Voc、Jsc、FF、Rs等电学参数得到优化，光电转换效率从7.64%提高到13.60%。

采用水热法制备(001)晶面裸露的TiO2纳米片阵列薄膜, 并采用水热法进行CdS纳米颗粒复合, 探讨不同水热反应时长对复合薄膜结构及性能的影响。为 了提高复合薄膜的光电化学性能, 在水热反应过程中引入Cu前驱体, 并探讨不同掺杂浓度对复合薄膜性能的影响。研究结果表明Cu元素掺杂有效拓宽了CdS复 合TiO2纳米片阵列薄膜(CdS/TiO2)的光吸收范围, 并且提高了CdS/TiO2的光电化学性能。当水热反应3 h, Cu掺杂浓度为1∶1 000时, CdS/TiO2的光电性能达 到最佳。

通过溶剂热法合成了石墨烯-硫化镉(G-CdS)复合材料。利用X 射线衍射仪、透射电子显微镜和紫外可见光谱仪对G-CdS复合材料的结构、尺寸、形貌和吸收特性等进行了表征，结果表明硫化镉量子点的平均尺寸为7 nm，且较为均匀地附着在石墨烯上。利用单光束Z-扫描技术研究了G-CdS复合材料在波长为532 nm、脉冲宽度为30 ps激光作用下的三阶非线性光学特性，结果表明G-CdS复合材料具有正的非线性折射率和饱和吸收特性，其三阶非线性极化率为4.36×10^-12 esu，非线性吸收系数为-6.54×10^-11 m/W。与硫化镉量子点相比三阶非线性特性有较大改善。

以氯化铵、 氯化镉、 氢氧化钾和硫脲为反应物采用化学水浴法制备了硫化镉薄膜， 为了作对比研究， 采用射频磁控溅射以硫化镉为靶材， 氩气为溅射气体， 制备了硫化镉薄膜。 采用X射线衍射、 扫描电子显微镜和紫外-可见光光谱仪分别表征了硫化镉薄膜的结构、 形貌和光学吸收特性。 结果表明， 采用以上两种方法制备的硫化镉均具有（002）择优取向， 溅射法制备的硫化镉薄膜较致密， 薄膜表面较光滑， 平均晶粒尺寸在20～30 nm； 水浴法制备的硫化镉薄膜颗粒尺寸较小， 缺陷较多。 除了在短波段溅射所得硫化镉薄膜的透过率略差于水浴法所得硫化镉薄膜之外， 溅射法制备的硫化镉薄膜的性能整体上优于水浴法制备的薄膜。 两种方法制备的硫化镉薄膜的能隙在2.3～2.5 eV。

采用荧光发射法研究了不同Cd2+与树形分子的摩尔比 (负载比)条件下硫化镉(CdS)/ 聚酰胺-胺 (PAMAM)树形分子纳米复合材料 (NCs)水溶液的荧光性能， 并探索了其荧光产生的机理。 结果表明: 在波长330 nm光的激发下， CdS/G4.0-NH2 PAMAM NCs的荧光发射光谱中出现了2个峰， 一个是PAMAM树形分子的荧光发射峰， 另一个是CdS量子点的荧光发射峰。 随着负载比的增加， 前一个荧光发射峰逐渐变弱， 并消失后一个荧光发射峰逐渐增强， 表明PAMAM树形分子N原子上的价电子跃迁到CdS QDs上。 发蓝色荧光的纯PAMAM树形分子水溶液对塑料表面的油印潜指纹显现效果不佳， 原因是塑料含蓝色荧光杂质; 采用负载比为10的CdS/G4.0-NH2 PAMAM树形分子NCs水溶液显现塑料表面指纹时， 发现潜指纹发射出明亮黄色荧光可以被清晰识别， 这对含不同颜色荧光杂质的客体表面潜指纹的显现有很好的借鉴价值。

利用简单的水热法在ZnO纳米棒表面合成CdS纳米粒子。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对CdS/ZnO异质结构进行表征。实验结果表明, 在生长CdS的过程中ZnO被逐渐地腐蚀。选择CdS/ZnO纳米复合材料作为光催化剂在紫外光和绿光照射的条件下降解甲基橙(MO)。CdS/ZnO纳米复合材料纳米棒作为光催化剂降解甲基橙的光催化活性有明显的提高。

以六偏磷酸钠为稳定剂,采用硝酸镉和硫化钠合成了硫化镉纳米颗粒,利用层-层组装技术制备了聚电解质与硫化镉胶体的复合薄膜.吸收光谱显示,硫化镉胶体的吸收带边相对其体相有明显蓝移,并可观察到激子吸收峰,显示出量子尺寸效应.复合薄膜的荧光光谱上出现2个发光带,随着薄膜的组装层数的增加,复合薄膜的带带跃迁发光和表面态发光都相应减弱.

用XPS分析了CdS薄膜的结构.硫化镉薄膜是用化学沉积法制备的胶体颗粒,然后再通过真空蒸发法在平面玻璃上形成的多晶薄膜.XPS分析表明CdS薄膜中的Cd3d和S2p峰值均比块状CdS向高能方向偏移了10 eV.这主要是由于表面效应所致.