碳电极钙钛矿太阳电池的制备研究开题报告

 2020-02-20 09:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着社会的不断发展,我们地球上的能源如石油,煤炭等等正在逐渐被消耗,从古至今,能源问题一直是我们认为最重要的问题。人类社会从最早的农业社会发展到工业社会再到如今的科技社会,人们对于能源的需求一直在不断地增长,由于石油煤炭都是不可再生资源,且使用石油煤炭这些能源的时候会产生比较多的空气污染,而太阳能则可以很好地解决这些问题。太阳能不仅是取之不尽、用之不竭的可再生能源,能源十分丰富,而且使用太阳能不会产生任何的污染,现如今全球许多的国家和地区都在大力发展太阳能技术。目前,利用太阳能的方式主要是将太阳能转化为电能,设计出各种不同类型的太阳能电池,太阳能电池正是采用了光电转换这种方式,利用光电效应的原理设计一种光俘获材料并制备成电池,来实现从太阳能到电能的能量转换。

正是由于太阳能电池的发展需要,钙钛矿太阳能电池就应运而生了。钙钛矿在自然界中比较常见,其通用化学式为abx3,,虽然说具有钙钛矿晶体结构的材料比较多,但是不同材料的性能却相差较大。钙钛矿太阳能电池具有转换效率较高、制造成本较低且能耗也较少,国内外已经有很多科学家在研究钙钛矿太阳能电池,涌现出许多优秀的成果。

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2. 研究的基本内容与方案

钙钛矿太阳能电池的研究在近5年内迅速发展,已经成为非常有活力的研究领域,在较短的时间内电池的效率得到了显著的提升。钙钛矿太阳能电池中各层材料的制备及结构都对电池性能有较大的影响。本次设计将主要围绕碳电极钙钛矿太阳能电池展开,重点研究c电极材料、制备工艺对太阳电池性能的影响。

一般来说,我们可以用导电性能较好的金或者银作为电极进行导电,但是金、银的成本太高,我们选择导电性能同样优秀的碳材料作为电极。碳材料的能源比较多,具有优良的导电性能,同时又有催化氧化还原的能力,且制作成本较低,许多研究人员都会选择碳作为电极。不同形态的碳材料其物理和化学特性也不尽相同,我们可以使用普通的炭黑、石墨、石墨烯以及碳纳米管等作为电极来进行研究。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需文献。确定方案,完成开题报告。

第4-6周:查阅参考文献,了解c电极钙钛矿太阳电池实验制备步骤。

第7-9周:c电极钙钛矿太阳电池的实验制备及性能测试。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]闫金定,丁黎明,杨岸夫,等.钙钛矿太阳电池研究的前沿与趋势[j].北京:科技中国,2019(01):4-6.

[2]邱婷,苗晓亮,宋文佳,等.钙钛矿太阳能电池材料的研究进展[j].北京:材料工程,2018,46(3):142-150.

[3]傅琨.钙钛矿太阳能电池的研究现状和进展[j].沈阳:当代化工研究,2019(01):128-130.

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