Cu12Sb4S13量子点空穴传输层的制备与光电性能研究任务书

 2021-08-31 11:08

1. 毕业设计(论文)主要内容:

2009年钙钛矿太阳能电池首次被提出,7年来其光电转换效率由3.8%发展到22%,相比其它类型太阳能电池,这种新一代太阳能电池以其高转换效率、结构工艺简单、加工成本低等特点,对太阳能电池的探索产生巨大的影响。

CH3NH3PbI3钙钛矿材料不仅能够吸收光子产生电子,也能作为电子的良好传输材料,在应用到太阳能电池过程中研究发现,其产生电子-空穴的同时又在复合,影响了转换效率,故通常需要电子与空穴的传输材料以减少复合,目前应用较多的是TiO2与Spiro-OMeTAD。然而Spiro-OMeTAD成本高、载流子传导率较低、长期稳定性较差。半导体量子点材料作为空穴传输层近年来在太阳能电池中应用广泛。但目前研究的量子点材料大多含有有毒或者稀有元素,限制了其在太阳能电池中的应用。Cu12Sb4S13量子点不含有毒元素,而且铜、锑、硫均有较高的含量,其禁带宽度在0.5~2 eV,光吸收系数大于105 cm1,空穴传输率高、能级与钙钛矿材料匹配及热、光化学稳定性高等优点,选取Cu12Sb4S13量子点作为钙钛矿太阳能电池的空穴传输层,为高性能、低成本的钙钛矿太阳能电池的深入研究提供科学借鉴意义。

设计(论文)主要内容:

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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篇的参考文献(其中近5年英文文献不少于3篇),完成开题报告;

2. 掌握热注入法制备铜锑硫量子点的方法;

3. 了解材料结构表征的主要方法和手段;

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3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1—2周:查阅相关文献资料,翻译英文文献;

第3—5周:整理资料,在任务书的基础上,设计研究方案,确定切实可行的实验技术路线,了解相关的结构和性能的测试方法;撰写开题报告,开题答辩;

第6—10周:完成钙钛矿太阳能电池的制备和表征;

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4. 主要参考文献

[1] Joel van Embden,Kay Latham, Noel W. Duffy, et al. Near-Infrared Absorbing Cu12Sb4S13 and Cu3SbS4 Nanocrystals: Synthesis, Characterization,and Photoelectrochemistry[J]. Journal of The American Chemical Society, 2013,135: 11562-11571.

[2] Lv Mei, Zhu Jun,Huang Yang, et al. Colloidal CuInS2 quantum dots as inorganichole-transporting material in perovskite solar cells[J]. ACS Applied Materials Interfaces, 2015, 7(31): 17482-17488.

[3]Qin Peng, TanakaSoichiro, Ito Seigo, et al. Inorganic hole conductor-based lead halideperovskite solar cells with 12.4% conversion efficiency[J]. NatureCommunications, 2014, 5: 3834-3839.

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