替代性掺杂聚合物空穴传输材料实现高效稳定钙钛矿太阳能电池开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，钙钛矿太阳能电池因其优异的光电转换效率和低廉的制造成本而备受关注，成为了光伏领域的研究热点。

空穴传输材料作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分，其性能直接影响着器件的光电转换效率、稳定性和使用寿命。

传统的空穴传输材料，如spiro-ometad，虽然具有较高的效率，但其制备成本高昂且稳定性欠佳，限制了钙钛矿太阳能电池的商业化应用。

2. 本选题国内外研究状况综述

钙钛矿太阳能电池的研究近年来取得了显著进展，其光电转换效率已经超过25%，与传统的硅基太阳能电池相媲美。

空穴传输材料作为钙钛矿太阳能电池的重要组成部分，其性能对器件的效率和稳定性至关重要。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本研究主要针对现有空穴传输材料的不足，采用替代性掺杂策略，设计合成新型聚合物空穴传输材料，并应用于高效稳定钙钛矿太阳能电池的构建。

1. 主要内容

1.替代性掺杂聚合物空穴传输材料的设计与合成:选择合适的聚合物骨架，例如聚三苯胺、聚咔唑等，以保证材料具有良好的空穴传输能力。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用实验研究与理论模拟相结合的方法，具体步骤如下：
1.替代性掺杂聚合物空穴传输材料的设计与合成：基于文献调研和理论计算，选择合适的聚合物骨架和替代性掺杂剂，并设计合成路线。

采用化学合成方法制备替代性掺杂聚合物空穴传输材料，并通过核磁共振、红外光谱、元素分析等手段对其结构进行表征。

2.替代性掺杂聚合物空穴传输材料的光电性能研究：采用紫外-可见光谱仪、荧光光谱仪等测试材料的光学性能，例如吸收光谱、发射光谱、荧光量子产率等。

5. 研究的创新点

1.采用替代性掺杂策略，设计合成新型聚合物空穴传输材料，突破传统掺杂方式的局限性，有望获得兼具高效率和高稳定性的新型空穴传输材料。

2.通过研究替代性掺杂策略对聚合物空穴传输材料光电性能和稳定性的影响机制，为新型高效稳定空穴传输材料的设计和开发提供理论指导。

3.构建基于新型聚合物空穴传输材料的钙钛矿太阳能电池，并对其光伏性能进行测试和优化，为钙钛矿太阳能电池技术的进步和商业化应用提供新的解决方案。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 王睿, 王斯瑶, 刘逸枫, 等. 高效钙钛矿太阳能电池空穴传输材料的研究进展[j]. 化学进展, 2023, 35(2): 491-504.

[2] 王忠亮, 周欢, 张春雷, 等. 钙钛矿太阳能电池空穴传输材料研究进展[j]. 功能材料, 2022, 53(10): 102138-102152.

[3] 王忠亮, 王华, 周欢, 等. 钙钛矿太阳能电池高效空穴传输材料的设计与合成[j]. 化学学报, 2021, 79(7): 803-816.