基于TiO2納米棒陣列的高效量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池性能研究的開(kāi)題報(bào)告

基于TiO2納米棒陣列的高效量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池性能研究的開(kāi)題報(bào)告題目：基于TiO2納米棒陣列的高效量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池性能研究一、課題研究背景和意義隨著人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注與日俱增，新能源也越來(lái)越受到關(guān)注。而太陽(yáng)能電池作為一種清潔能源，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，典型的太陽(yáng)能電池均是基于二氧化鈦（TiO2）半導(dǎo)體的敏化太陽(yáng)能電池。然而，TiO2的吸收光譜范圍狹窄，僅能吸收紫外光區(qū)域的光線，不能充分利用太陽(yáng)光能。因此，敏化劑的引入能使TiO2的吸收范圍擴(kuò)展至可見(jiàn)光區(qū)域，從而提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。目前，量子點(diǎn)敏化技術(shù)在提高敏化太陽(yáng)能電池轉(zhuǎn)換效率方面具有廣泛的應(yīng)用。量子點(diǎn)具有較小的顆粒尺寸和較高的表面積，可以增加太陽(yáng)能的吸收積累，從而提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率。因此，本課題基于TiO2納米棒陣列，采用量子點(diǎn)敏化技術(shù)，旨在提高敏化太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率。通過(guò)對(duì)其性能進(jìn)行研究，能夠?yàn)樘?yáng)能電池的發(fā)展提供新思路和技術(shù)支持。二、研究?jī)?nèi)容和方法1.研究?jī)?nèi)容（1）制備基于TiO2納米棒的光電極；（2）利用量子點(diǎn)敏化技術(shù)制備量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池；（3）研究量子點(diǎn)對(duì)太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換性能的影響；（4）分析量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的性能并進(jìn)行性能優(yōu)化。2.研究方法（1）制備基于TiO2納米棒的光電極，采用溶膠-凝膠法制備，并采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射等手段進(jìn)行表征；（2）利用孔隙分布均勻的納米TiO2膜和CdS量子點(diǎn)制備量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池；（3）對(duì)量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換性能進(jìn)行測(cè)試；（4）對(duì)量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并進(jìn)行性能優(yōu)化。三、預(yù)期研究成果本課題旨在探究基于TiO2納米棒的高效量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池，預(yù)計(jì)可以獲得以下研究成果：（1）成功制備基于TiO2納米棒的光電極和量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池；（2）研究量子點(diǎn)對(duì)太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換性能的影響，并得出量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的最佳參數(shù)；（3）在保持TiO2納米棒陣列優(yōu)越電化學(xué)性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率；（4）探討量子點(diǎn)敏化技術(shù)在太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用前景。四、研究進(jìn)度安排本課題的研究進(jìn)度分為以下幾個(gè)步驟：（1）10月：文獻(xiàn)查閱、問(wèn)題定位和方案確定（2）11月：制備基于TiO2納米棒的光電極并進(jìn)行表征；（3）12月：制備量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池并進(jìn)行光電性能測(cè)試；（4）1月：對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析并得出結(jié)論；（5）2月：撰寫并提交課題報(bào)告。五、參考文獻(xiàn)[1]張小龍.TiO2薄膜納米結(jié)構(gòu)制備及其光電化學(xué)性能研究[D].汕頭大學(xué),2017.[2]WangL,TangH,QinW.EffectsofCdSquantumdotsizeontheperformanceofquantumdotsensitizedsolarcells[J].RscAdvances,2018,8(18):9962-9967.[3]謝仁華,胡富強(qiáng),張偉等.高效量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池的研究進(jìn)展[J].中國(guó)科學(xué):化學(xué),2017,47(4):321-331.[4]BiJ,BorgwardtM,Sánchez-SánchezCM,etal.Highlyefficientquantumdotsensitizedsolarcellsbasedontwo-stepdepositionofCdSandCdSelayersusingethano