噴墨打印聚合物太陽能電池及其有源層形貌調(diào)控的開題報告

噴墨打印聚合物太陽能電池及其有源層形貌調(diào)控的開題報告題目：噴墨打印聚合物太陽能電池及其有源層形貌調(diào)控一、研究背景和意義隨著全球環(huán)境的變化和能源需求的增加，太陽能電池成為了發(fā)展可再生能源的重要手段之一。聚合物太陽能電池以其輕薄柔性和成本低廉等特點，逐漸引起研究者的廣泛關(guān)注。然而，傳統(tǒng)的制備方法存在著昂貴的設(shè)備、復(fù)雜的操作步驟和低效率的問題，制約了聚合物太陽能電池的實際應(yīng)用。噴墨打印技術(shù)具有低成本、高效率和加工靈活等優(yōu)勢，因此被廣泛運用于制備太陽能電池。目前，噴墨打印聚合物太陽能電池制備方法已經(jīng)得到了較好的發(fā)展。然而，噴墨打印過程中，有源層的形貌具有重要的影響，而其形貌難以控制，因此影響了太陽能電池的性能。因此，研究噴墨打印聚合物太陽能電池的有源層形貌調(diào)控，可以提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)一步拓寬其在實際應(yīng)用中的范圍。二、研究內(nèi)容本文擬采用噴墨打印技術(shù)制備聚合物太陽能電池，并利用表征技術(shù)對其表面形貌和電性質(zhì)進(jìn)行研究。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計和制備控制有源層形貌的新型太陽能電池，并分析與比較其光電轉(zhuǎn)換效率。具體研究內(nèi)容包括：1.噴墨打印聚合物太陽能電池的制備方法和條件研究。2.聚合物太陽能電池的表面形貌和電性質(zhì)表征研究。3.設(shè)計和制備具有不同有源層形貌的新型太陽能電池。4.逐一比較新型太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。三、研究方法和技術(shù)路線1.使用噴墨打印技術(shù)制備聚合物太陽能電池。通過改變打印條件，控制形貌特征。2.使用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡等手段對聚合物太陽能電池的表面形貌和電性質(zhì)進(jìn)行表征。3.設(shè)計和制備具有不同有源層形貌的新型太陽能電池。4.采用電子顯微鏡、電學(xué)性能測試儀等手段對新型太陽能電池進(jìn)行測試和分析，比較其光電轉(zhuǎn)換效率。四、研究預(yù)期成果1.研究表明噴墨打印聚合物太陽能電池制備條件的優(yōu)化，可提高太陽能電池的性能。2.對太陽能電池的表面形貌和電性質(zhì)進(jìn)行表征，為有源層形貌的調(diào)控提供基礎(chǔ)和依據(jù)。3.成功設(shè)計和制備控制有源層形貌的新型太陽能電池，證明控制有源層形貌對提高電池性能的重要性。4.新型太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率得到提高，為其在實際工程應(yīng)用中的推廣和應(yīng)用提供理論和實踐依據(jù)。五、研究進(jìn)度計劃本研究計劃周期為3年。預(yù)計各年度的主要研究任務(wù)和安排如下：第一年：熟悉噴墨打印技術(shù)，并制備和測試聚合物太陽能電池。第二年：探究聚合物太陽能電池的表面形貌和電性質(zhì)，設(shè)計和制備具有不同有源層形貌的太陽能電池。第三年：分析和比較新型太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率，總結(jié)研究成果并完成論文撰寫。六、參考文獻(xiàn)1.Zhao,J.,Li,Y.,Yang,G.&Jiang,K.W.Efficientandstablelarge-areaperovskitesolarcellswithinsitupolymerizedhole-conductorfull-coveragelayer.AdvancedMaterialsTechnologies3,2018.2.Zhao,J.,Li,M.,Li,Y.,Li,J.,Ma,W.&Jiang,K.W.Universalandefficientpolymerdesignforhigh-performancesolarcellswiththickactivelayers.NatureCommunications11,2020.3.Singh,S.etal.Solution-processedorganicphotovoltaicsusinginkjet-printedpolymer:fullereneblends.SyntheticMetals216,2016.4.Zuo,Y.etal.High-performanceflexibleorganicsolarcellsusingwater-solublepentaceneprecursorsforinkjetprinting.AdvancedMaterials23,2011.5.Jing,Y.,Kirner,S.V.,Liang,P.-W.&Qiao,Q.Printableorganic