1. 研究目的与意义（文献综述）
随着人类文明的不断发展，能源消耗日益殆尽。从长远角度看来，全世界的煤炭能源只能再维持短暂的二三百年，石油、天然气目前也处于开发的峰值，据估计将在百年后消耗殆尽。所以我们有必要建立清洁、充足、经济、安全和可持续发展的能源体系。人们发现太阳能因其源源不断地照射至地面，且清洁无任何污染，成为最具开发潜力的新能源之一。
太阳能电池是通过光电效应或者光化效应直接把光能转换成电能的装置。而太阳能电池的发展经历了三个阶段：第一阶段主要是单晶硅和多晶硅太阳能电池，目前其在实验室的光电转换效率已经分别达到了25%和20.4%。第二阶段主要包括非晶硅薄膜电池和多晶硅薄膜电池。硅薄膜太阳能电池是以sih4或sihcl3为硅原料，用化学气相沉积法或等离子体化学气相沉积法制作太阳能电池，其优势是可以大批量、低成本生产，其光电转换效率最高已达到了20.1%。第三阶段是制造过程中导入有机物和纳米颗粒，种类有光化学太阳能电池、染料光敏化太阳能电池、高分子太阳能电池、纳米晶太阳能电池。
有机-无机杂化钙钛矿在2009年第一次被miyasaka等人应用于光伏领域，其中应用ch3nh3pbi3作为吸光层的电池达到了3.8%的光电转换效率。在此后的短短几年之内，钙钛矿太阳能电池在光电转换效率上获得了巨大的进展。尤其是在2012年，钙钛矿作为敏化剂应用在固态染料敏化太阳能电池中，并用tio2薄膜作为染料载体，其组合的光电效率达到了10%。根据美国科技信息所的科学引文搜索数据库网络版，采用“perovskitesolarcell”关键词搜索，得到的文献报道的趋势也如井喷之态。2013年6月以来，其研究相关工作也被期刊science评为2013年度国际十大进展科技之一。
2. 研究的基本内容与方案
此次研究内容为tio2对钙钛矿太阳能电池性能的影响。tio2层是钙钛矿太阳能电池中不可缺少的电子传输层，作为空穴阻挡层，以此来阻隔空穴与电子在界面处的复合。本设计的目的是通过调整太阳能电池中tio2的制备工艺，提高太阳能电池的工作效率。为了完成此次设计，在实验初期，要对钙钛矿太阳能电池的结构及其工作原理做一定的了解。理解并分析tio2层如何对钙钛矿太阳能电池性能有所影响。在实验中期我将会通过不同的方法去制备tio2，并且着重研究各种工艺制备的钙钛矿太阳能电池。通过其中一种方法得到钙钛矿太阳能电池并进行测试。利用sem和i-v测试方法分析测试结果，不断优化工艺，能够使钙钛矿太阳能电池的工作性能与效率达到最佳。在最后通过分析所有的工作得出结论。
我将按照如下步骤完成自己的设计：
一、查阅相关文献资料，研究钙钛矿太阳能电池的工作原理；
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，熟悉制备tio2工艺及方法。
第7-9周：实现tio2的制备。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]杨应平，胡昌奎，胡靖华．光电技术[m]．北京：机械工业出版社，2014．
[2]翁敏航，刘玮．太阳能电池[m]．北京：科学出版社，2013．
[3]李鹏申．tio2修饰层对钙钛矿太阳能电池的影响[d]．北京交通大学硕士学位论文，2015．
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