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1. 研究目的与意义（文献综述）
可再生能源的研究正走向前沿，与未来能源需求的安全性息息相关。在各种可再生能源技术中，太阳能是一种极其丰富和极为清洁的能源，迄今尚未得到充分开发。利用太阳能电池进行高效廉价的能源转换对于全球向低碳社会转型至关重要，硅仍然是太阳能电池中的主要材料，该技术的理论最高效率接近29.1%，迄今纪录已达到27.6%，但其造价非常昂贵。
在过去的十年里，钙钛矿太阳能电池被认为是一种很有前途的新兴太阳能转换技术，有机无机金属卤化物钙钛矿太阳能电池（pscs）因其独特的能量收集特性而受到科学界的广泛关注。钙钛矿材料不需要昂贵的晶体硅生产，而是通过相对简单的合成工艺获得，并采用传统的溶液处理技术进行涂层。有机无机钙钛矿拥有理想的立方对称结构，其通式为abx3，其中a代表一价有机甲基铵（ch3nh3 ，ma ）、甲脒（nh2ch3nh2 ，fa ）或无机阳离子（cs 或rb ），b是二价金属阳离子（pb2 、sn2 、ge2 ），x代表卤化物阴离子（i-、br-、cl-）。[1] 其具体结构如图1所示，立方相钙钛矿结构中，bx6-八面体结构是整个材料的主体骨架，a离子则是作为八面体骨架内的空隙的填充。[2]由于甲基铵三碘化铅（ch3nh3pbi3或mapbi3，是psc中研究最多的钙钛矿材料）具有优良的光电性能，如最佳的可调节的光吸收带隙、大的吸收系数、长的载流子扩散长度、双极电荷迁移率和低激子结合能。[3]有机无机钙钛矿型太阳能电池的时代始于2009年，miyasaka和他的同事[4]实现了3.8%的能量转化效率pce，其pce目前有了显著的飞跃，已超过25%，与cigs和cdte太阳能电池甚至硅太阳能电池的功率转换效率相当。
2. 研究的基本内容与方案
离子液体在钙钛矿前驱体溶液中作为溶剂或添加剂，作为界面改性剂，甚至作为独立电子输运层（ETL）。在前驱体溶液中用作前驱体溶剂/或添加剂时，由于其极性，前驱体在溶液中均匀溶解，这种改性的前驱体有助于形成均匀均匀的钙钛矿薄膜。此外，ILs与钙钛矿前驱体（PbI2、MAI等）之间的离子相互作用也阻碍了钙钛矿晶体的形成。反应速率的减慢使钙钛矿晶体和薄膜质量得到改善，缺陷、针孔和表面粗糙度减少。钙钛矿薄膜质量的改善为提高有效的光吸收（增加JSC）、低缺陷/或表面陷阱状态（增加发声稳定性）和均匀的涂层（提高分流电阻）铺平了道路。在钙钛矿层与ETL/HTL的界面处使用ILs，提高了钙钛矿层到相应选择层的电荷转移能力。随着电荷转移能力的提高，器件的JSC、FF值增加，迟滞甚至可以忽略不计。界面处的ILs也减少了表面缺陷，改善了声损耗。因此，在PSCs中使用ILs改进了VOC、JSC、FF，从而提高了器件的PCE。更重要的是，ILs在钙钛矿薄膜上形成一层保护层，为器件提供水分和热稳定性。特别是疏水性的ILs对提高PSCs的稳定性有很好的效果，并得到了广泛的应用。有趣的是，含有I-或MA 离子的ILs通过填补钙钛矿晶格中的I-或MA 空位提供了化学稳定性。一些离子液体通过离子相互作用锚定迁移离子，阻止了钙钛矿晶格中臭名昭著的离子迁移（导致钙钛矿材料的降解），大大提高了稳定性。
本文就利用离子液体在太阳能电池中的应用作一综述，旨在明晰PSCs不稳定的原因，了解各种优化PSCs的方法，深入探究离子液体提高PSCs稳定性和性能的工作机理以及其研究进展，展望如何更好地利用离子液体提高钙钛矿太阳能电池的光伏性能和长期稳定性。3. 研究计划与安排
第1-4周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。初步了解选题的意义，并完成开题报告。
第5-15周：系统阅读相关文献，深入理解离子液体在钙钛矿太阳能电池中的作用与研究，完成论文草稿。
第16-18周：总结国内外相关研究概况和发展趋势，修改并完成毕业论文。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] kasparas, r.; cansu, i.; khaja, n. m.,efficiency vs. stability: dopant-free hole transporting materials towardsstabilized perovskite solar cells. chemicalscience 2019, 10 (28). 6748-6769
[2] 杜京伦. 利用离子液体提升ch3nh3pbi3钙钛矿材料的热稳定性研究. 硕士, 东北师范大学, 2018.
[3] wu, z.; raga, s. r.; juarez‐perez, e. j.; yao, x.; jiang, y.; ono, l. k.; ning, z.; tian, h.; qi, y.,improved efficiency and stability of perovskite solar cells induced by c=ofunctionalized hydrophobic ammonium‐based additives. advanced materials 2018, 30 (3). doi:10.1002/adma.201703670
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