无机层层数对二维钛矿杂合物薄膜结构和性能影响的研究开题报告

全文总字数：5955字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究钙钛矿的目的

能源与人类社会的生存与发展休戚相关。二十世纪现代工业突飞猛进的发展，以及人们生活水平和生活质量的提高使得能源需求日趋紧张，并对能源提出了更高的要求。风能、潮汐能、沼气能、太阳能等新能源的开发和利用已逐步渗透到人们的生活中，其中太阳能是太阳内部高温核聚变反应所释放的辐射能，是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。在太阳能的利用中，发展较快也较多的是利用光伏效应制成的太阳电池。据估计，一年内到达地球表面的太阳能总量是目前世界主要探明能源储量的一万倍。太阳能不仅是一种取之不尽，用之不竭的能源，同时，也是清洁能源、无污染，不影响地球的生态平衡等特点，而这些是常规能源无法比拟的，因此具有独特的优势和广阔的开发前景。正因为如此，世界各国（特别是西方发达国家）都不遗余力地对太阳能电池进行研究与开发。

太阳电池是直接把太阳辐射能转换成电能的装置，它是基于半导体器件的光生伏打效应的原理进行能量转换的。19世纪50年代，bell实验室制备了首个晶体硅太阳电池，能量转换效率达6%左右，在过去的几十年中，硅电池得到了很快的发展，光电转化效率从上世纪年代贝尔实验室的6%发展到如今的26.3%。然而，单晶硅电池的高成本限制了其大面积应用，如制造过程中的高能耗（髙温、高真空）、硅材料的纯度要求高（99.999%）、材料用量大（500μm以上才具有光伏效应），并且不易进行大面积柔性加工。总的说来，硅电池高昂的成本限制了其大规模使用和民用化。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本研究内容

（1）通过旋涂法先制备出新型(ch3ch2ch2nh3)2(ma)n-1pbni3n 1层状类钙钛矿薄膜，然后通过使用xrd等仪器研究薄膜的晶体结构。

（2）通过使用xrd,uv-vis吸收光谱,sem等一系列仪器来研究无机层层数对(ch3ch2ch2nh3)2(ma)n-1pbni3n 1薄膜微观形貌、显微结构和光学性能的影响。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4-14周：开展实验，采用原位旋涂法制备新型(ch3ch2ch2nh3)2(ma)n-1pbni3n 1薄膜，研究无机层层数对薄膜光电性能的影响。

第13-14周：总结实验数据，完成并修改毕业论文。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]kai yao;xiaofeng wang;yun-xiang xu;fan li;lang zhou. multilayered perovskite materials based on polymeric-ammonium cations for stable large-area solar cell[j]. chemistry of materials, 2016, vol.28(9):3131-3138.

[2]tsai, h.;nie, w.;blancon等. high-efficiency two-dimensional ruddlesden-popper perovskite solar cells(article)[j]. nature, 2016, vol.536(7616):312-317.

[3]fuzhi huang,yasmina dkhissi,wenchao huang,manda xiao,iacopo benesperi,sergey rubanov,ye zhu,xiongfeng lin,liangcong jiang,yecheng zhou,angus gray-weale,joanne etheridge,christopher r. mcneill,rachel a. caruso,udo bach,leone spiccia,yi-bing cheng. gas-assisted preparation of lead iodide perovskite films consisting of a monolayer of single crystalline grains for high efficiency planar solar cells[j]. nano energy,2014,10.