表面配体对Cu12Sb4S13量子点物理化学性质的影响开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

过去几十年中,能源问题位列人类面临的全球性十大问题之首,其紧迫性愈加明显,也引起了各国政府、社会和科学家的极大关注。能源是人类社会实现可持续发展的动力源泉和重要生存基础。而太阳能几乎是取之不尽、用之不竭的,且太阳能的利用不会产生任何污染。因此,有效地利用太阳能是解决能源问题的主要途径之一。

传统的硅太阳能电池由于硅材料纯化与器件制备过程复杂,虽然已经发展了数十年,价格仍然非常昂贵。新型太阳能电池的设计与构造近年来得到极大的发展,尤其染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池、量子点太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等新型太阳能电池得到快速发展。

相比于硅太阳能电池中硅的光吸收率较低,硅太阳能电池的理论转换效率较低,且成本高等特点,量子点太阳能电池具有多方面的优势,如:吸收光谱范围可调,潜在的高能量转化效率等。量子点是由少量原子构成的准零维半导体材料,在三个维度上的尺寸均在100 nm以下。其具有量子尺寸效应,可以通过调节量子点的尺寸和结构,调节其光学带隙、激子束缚能等电子状态;具有超快电子传导、多激子激发等物理效应,空穴传输率高,光稳定性强,在发光二极管、生物标记、激光、太阳能电池等领域有着重要的基础研究意义和应用研究价值。

目前一些胶体半导体纳米颗粒的合成调控及其在量子点太阳能电池中的应用得到了广泛的研究。早期的胶体量子点(QDs)是在有机体系中制备,Bawendi等[18]开创了有机金属前驱体分热分解法,是合成高质量II-VI族半导体量子点的里程碑。接着出现了在水体系合成量子点的方法。

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