1. 本选题研究的目的及意义
近年来,随着全球能源需求的不断增长和传统化石能源带来的环境问题日益突出,开发清洁、高效的新能源已成为当务之急。
太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,近年来受到广泛关注。
其中,钙钛矿太阳能电池因其光电转换效率高、制备成本低、可柔性化等优点,被认为是最具潜力的新型太阳能电池技术之一,在学术界和产业界都引起了极大的兴趣。
2. 本选题国内外研究状况综述
氧化锡作为一种重要的n型半导体材料,近年来在钙钛矿太阳能电池中的应用受到越来越多的关注。
国内外学者在氧化锡薄膜的制备、性能优化以及其在钙钛矿太阳能电池中的应用方面开展了大量的研究工作,并取得了一系列重要进展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用磁控溅射技术制备氧化锡薄膜,系统研究溅射参数(如溅射功率、溅射时间、衬底温度、溅射气氛等)对薄膜结构、形貌、光电性能等的影响,并优化制备工艺参数,获得高质量的氧化锡薄膜。
并将制备的氧化锡薄膜作为电子传输层,构建钙钛矿太阳能电池,研究氧化锡薄膜对电池性能的影响。
1. 主要内容
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤进行:
1.文献调研阶段:通过查阅国内外相关文献,了解钙钛矿太阳能电池和氧化锡薄膜的研究现状,掌握磁控溅射技术的基本原理和应用,为后续研究奠定基础。
2.材料制备阶段:利用磁控溅射技术在导电玻璃衬底上制备氧化锡薄膜,系统研究溅射参数(如溅射功率、溅射时间、衬底温度、溅射气氛等)对薄膜性质的影响,并优化制备工艺参数,获得高质量的氧化锡薄膜。
3.材料表征阶段:利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)、霍尔效应测试仪等对制备的氧化锡薄膜进行表征,分析其结构、形貌、光学性质和电学性质等,并建立薄膜性质与制备工艺参数之间的关系。
5. 研究的创新点
本研究的创新点主要体现在以下几个方面:
1.系统研究磁控溅射参数对氧化锡薄膜性质的影响,并优化制备工艺参数,获得高质量的氧化锡薄膜,为氧化锡薄膜的制备提供新的思路和方法。
2.将磁控溅射制备的氧化锡薄膜应用于钙钛矿太阳能电池电子传输层,探究氧化锡薄膜对电池性能的影响规律,为制备高性能的钙钛矿太阳能电池提供理论依据和技术支持。
3.结合实验结果和理论分析,揭示氧化锡薄膜作为电子传输层对钙钛矿太阳能电池性能的影响机制,为设计和制备高性能钙钛矿太阳能电池提供新的思路和方法。
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] 郝逸飞, 刘畅, 宋延林, 等. 磁控溅射SnO2薄膜的结构及光电性能研究[J]. 功能材料, 2021, 52(8): 8102-8107.
[2] 李晓, 陈志刚, 黄云, 等. 氧化锡电子传输层对钙钛矿太阳能电池性能的影响[J]. 物理化学学报, 2022, 38(7): 2108001.
[3] 张志勇, 张亚非, 孟庆波, 等. 钙钛矿太阳能电池中氧化锡电子传输材料的研究进展[J]. 无机材料学报, 2019, 34(1): 1-14.
