CsPbI3-xBrx量子点的制备及其光学特性研究任务书

 2020-02-11 12:02

1. 毕业设计(论文)主要内容:

当今世界,人类社会的前进发展极大的依赖于化石燃料,由此造成化石燃料使用量的日益增大。但是具有不可再生性的化石燃料在推动人类发展的同时也使得人们暴露在了能源短缺的危机之下。而且其燃烧所产生的二氧化碳气体引起温室效应,使得全球温度升高;产生的各种颗粒污染物造成雾霾现象,危害人类健康。此等种种已经严重危及到人类和其他生物的生存发展。因此,开发无污染的清洁可再生能源迫在眉睫。近年来,太阳能作为一种优质能源,因其丰富的储量、清洁无污染的优势,引起了人们的极大关注,发展前景十分可观。太阳能做为未来能源结构的基础已日益成为使用能源的重要组成部分。在不久将来,人类有望利用太阳能建立一个全新的绿色能源体系。

近年来,钙钛矿太阳能电池由于其性能突出而得到了各界的关注,在短短5年的时间里,它的光电转换效率就迅速攀升到了20%以上,并且有望突破25%,达到单晶硅太阳能电池的水平。全无机卤化铯铅钙钛矿(cspbx3,x为卤素)太阳能电池的出现,有效解决了有机无机杂化钙钛矿太阳能电池稳定性不高的问题,并且具有制备简单、成本低、效率高等优点,发展潜力十分巨大。cspbx3量子点禁带宽度在整个410#8722;700 nm的可见光范围内可调,量子产率高(50-90%),能够较好的吸收太阳光,在太阳能电池中具有较好的应用前景。

目前cspbi3量子点太阳能电池最高效率已经达到13.43%,但是cspbi3量子点在室温条件下容易发生相变,由α-cspbi3转变为δ-cspbi3,导致电池性能降低。而α-cspbbr3量子点在室温条件下具有优异的稳定性,于是采用br-部分取代i-的方法来提高cspbi3量子点的稳定性。因此,本课题以cspbi3-xbrx量子点为主要研究重点,制备cspbi3-xbrx量子点,并对其光学特性进行相关研究。

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2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1.查阅不少于15篇相关文献资料,其中近5年英文文献不少于3篇,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,完成开题报告;

2.完成不少于5000字的英文文献翻译;

3.掌握热注入法制备cspbi3-xbrx量子点的方法;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1—3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4—8周:按照设计方案,完成cspbi3-xbrx量子点的制备和表征。

第9—12周:优化制备工艺,获得结构优良材料的制备和结构参数,并组装太阳能电池。

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4. 主要参考文献

[1] loredana protesescu, sergii yakunin, maryna i.bodnarchuk, et al. nanocrystals of cesium lead halide perovskites(cspbx3, x = cl, br, and i): novel optoelectronic materials showingbright emission with wide color gamut[j]. nano letters, 2015, 15(6): 3692-3696.

[2] ioannis lignos, stavros stavrakis, georgian nedelcu,et al. synthesis of cesium lead halide perovskitenanocrystals in a droplet-based microfluidic platform: fast parametricspace mapping[j]. nano letters, 2016, 16(3): 1869-1877.

[3] quinten a. akkerman, valerio d’innocenzo, saraaccornero, et al. tuning the optical properties of cesium lead halide perovskitenanocrystals by anion exchange reactions [j]. journal of the american chemical society, 2015, 137(32): 10276-10281.

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