1. 研究目的与意义
背景：在太阳光的波长范围内，可分为三个主要区域，即波长较短的紫外光区、波长较长的红外光区和介于两者之间的可见光区。太阳辐射能量主要分布在可见光区和红外光区，前者占太阳能辐射总量的50%，后者占43%。紫外区只占能量的7%。从太阳光的能量分布可以看出，所用来代替染料的敏化剂材料的吸收范围最好在可见光区以及红外光区。
实验研究表明，窄带隙的无机半导体材料可以替代染料作为敏化剂，若将这些材料控制在量子效应范围内，则成为量子点敏化剂。使用量子点作为光敏剂的太阳能电池称为量子点敏化太阳能电池。量子点敏化太阳能电池（qdscs）是染料敏化太阳能电池（dscs）的重要分支，其结构与dscs是一致的。qdscs与dscs的主要区别在于，采用无机窄禁带的量子点（qds）取代传统的钌染料作为吸收太阳光的敏化剂。qds的诸多优势，使得qdscs成为目前科学研究的热点。（1）可以选择的qds的种类丰富，目前应用于qdscs的量子点主要是cds、cdse、pbs、cuins2等。每种量子点的本征吸收带边和最佳吸收光的波长范围是不一样的。（2）可以改变qds的尺寸来改变qds的禁带宽度。因而，通过调节qds的种类和尺寸大小可以实现可见光的全吸收。（3）qds合成方法简便，从而降低了qdscs的成本。（4）因为qds的消光系数很高，可以有效减小光阳极的厚度而不影响吸收光的效率，从而进一步降低qdscs的成本。（5）qds可以吸收高能光子并产生多个电子，使得qdscs的效率增长前景广阔。虽然qds的优点很多，目前报道的最高的qdscs的效率仅在5%左右，与dscs的最高效率值还有一定差距。实际上，对于qdscs，光阳极、电解液、对电极并没有得到系统的优化，内部机理的研究尚在起步阶段。挑战与机遇并存，qdscs的发展前景是值得肯定的。
2. 研究内容和预期目标
主要研究内容
氧化物半导体因其丰富的物理性质和化学性质而备受关注，尤其在忆阻、超导、固态燃料电池和太阳能电池等领域有着广泛应用。而在太阳能电池仲如何寻找具有更加稳定的物理性质的氧化物材料是目前的一个难点。通过构建多种界面结构增加稳定性并改良其太阳能电池性质越来越受到重视。本课题将通过微波-水热处理方法获得zno/znxcd1-xs/cds三层枝状结构，并基于该多界面体系研究其太阳能电池的性能。
预期目标
3. 研究的方法与步骤
拟采用方法：微波水热法
本实验使用的实验步骤：
4. 参考文献
1.m.naito, k. iwahori, a. miura, m. yamane, i. yamashita, circularly polarizedluminescent cds quantum dots prepared in a protein nanocage, angew. chem. int.edit. 49 (2010) 7006-7009.
2.r.zhang, q. p. luo, h. y. chen, x. y. yu, d. b. kuang, c. y. su, cds/cdsequantum dot shell decorated vertical zno nanowire arrays by spin-coating-basedsilar for photoelectrochemical cells and quantum-dot-sensitized solar cells, chemphyschem13 (2012) 1435-1439.
3.n.bansal, f. t. f. o'mahony, t. lutz, s. a. haque, solution processedpolymer-inorganic semiconductor solar cells employing sb2s3 as a light harvesting and electron transporting material, adv. energy mater.3(2013) 986-990.
5. 计划与进度安排
(1) 2022年03月01日-03月05日 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料
(2) 2022年03月01日-03月05日 下达毕业任务书
(3) 2022年03月01日-03月12日 学生完成开题报告
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