等离子体处理在钙钛矿电池氧化过程中的应用及其研究开题报告

1. 研究目的与意义

能源是限制人类发展的重要因素，随着人类社会的不断发展与进步，对于能源的需求也是日益增大，在我们的日常生活中，大约有85 %的能量是由化石燃料转化而来。化石燃料给人类带来了质的发展，但与此同时，化石燃料也给我们的生活环境带来了诸多问题：全球气候变暖、全球性酸雨、臭氧层空洞等。地球是人类的家园，如果地球环境继续遭受破坏，那么人类终将自食其果。因此化石燃料并非长久之计，加之全口人口总量不断攀升，开发新型清洁能源迫在眉睫。

核能、氢能、太阳能、风能这些可替代的能源降低了我们对化石燃料的依赖性，但是这些能源的获取途径因为自然条件并不太稳定，所以我们需要一种能够稳定获取绿色能源的途径.因此，太阳能作为未来人类重要的能源供给被寄予很大希望， 而开发低成本、高效率的新型太阳能电池也成为近年来的研究热点。其中具有很大发展前景的就是钙钛矿太阳能电池。所以，我们要加大对钙钛矿太阳能电池方面的研究，促进其发展，增加人类获取清洁能源的途径和效率，从而达到长期并且稳定获取自然界能量的目的。

钙钛矿（perovskite）是一个矿物名称，化学组成为catio₃. 它最早在1839年由rose发 现于俄罗斯乌拉尔山的矽卡岩中，后以俄罗斯地质学家perovski的名字命名[1] . 这是一个神 奇的矿物，发现时只是默默无闻的副矿物，在其发现的第一个90年中研究论文不超过100 篇，而今却成为了自然界约5000种矿物中人们最熟悉的矿物之一.狭义的钙钛矿是指矿物catio₃本身，而广义的钙钛矿则指具有钙钛矿结构类型的 abx₃型化合物。

2. 研究内容和预期目标

探索研究用等离子处理技术来改善钙钛矿电池氧化过程中存在的问题，提高器件的稳定性与效率，最终制备出高效、稳定且廉价的钙钛矿电池。具体研究内容包括：

(1) 制备钙钛矿电池，并以等离子体轰击空穴传输材料，得到无需长时间氧化就可以使用的钙钛矿电池；

(2) 分析等离子体处理与传统传统氧化法得到的钙钛矿电池的性能差异

3. 研究的方法与步骤

本实验使用的方法和步骤如下：

(1)先将fto导电玻璃洗净，浸泡在酒精溶液中保存待用；

(2) 将玻璃用镊子取出放在试纸上并烘干；

4. 参考文献

1. n. j. jeon, h. na, e. h. jung, t. y. yang, y. g. lee, g. kim, h. w. shin, s. i. seok, j. lee, j. seo,nat. energy2018,3682-689.

2. h. lu, j. zhong, c. ji, j. zhao, d. li, r. zhao, y. jiang, s. fang, t. liang, h. li, c. m. li,nano energy2020,68, 104336.

3. w. liu, h. ma, a. walsh,sust. energy rev.2019,116, 109436.

5. 计划与进度安排

(1) 第1周~第4周，查阅资料，制定实验方案与计划，准备开题报告；外文论文翻译，论文前言部分的撰写；

(2) 第5周~第8周，制备钙钛矿电池；对材料进行xrd、sem等表征；并探索等离子体处理对器件的影响；

(3) 第9周~第12周，测定样品的电化学性能，并比较不同方法制备的钙钛矿电池性能的差异；