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三维结构非富勒烯受体材料的设计与光伏性能研究的开题报告
一、选题背景
在当今社会，摆脱传统能源的过度使用，逐步转向可再生能源，尤其是太阳能，已成为世界范围内的重要目标之一。因此，新型高效的光伏材料正逐步成为光伏技术发展的主要研究方向之一。在此背景下，设计和开发具有高效光伏性能的非富勒烯受体材料已成为当前研究的热点之一。
二、研究目的和意义
本研究旨在通过基于有机小分子设计理念和高级合成技术的交叉和融合，探索发现新型三维结构非富勒烯受体材料的光伏性能，并对其光电性质和器件性能进行深入的研究和分析。研究成果可以为发现新型高效非富勒烯材料，提升光电转换效率，推进太阳能利用技术发展提供指导和参考。
三、研究内容和方法
1.研究内容
(1)设计和合成三维结构的非富勒烯受体材料；
(2)对其光伏性质进行表征和分析；
(3)基于实验结果对其性能和机理进行探究。
2.研究方法
(1)设计和合成新型非富勒烯受体材料：本研究将采用有机分子合成和表征方法，通过结构优化和材料合成，探索新型富勒烯受体材料的合成方法和结构优化；
(2)性质表征和分析：采用各种实验技术，如电吸收光谱、紫外光谱、荧光光谱、X射线粉末衍射、差示扫描量热法、原子力显微镜等表征和研究其光伏性质和光电转换性能；
(3)研究和分析其性能和机理：通过实验数据和模拟计算分析，对三维结构非富勒烯受体材料的光伏性质和器件效率形成深入的理解和认知。
四、预期成果和意义
本研究的预期成果包括：
(1)成功设计和合成新型高效三维结构的非富勒烯受体材料；
(2)表征并探究其光伏性质，并分析其光电转换机理；
(3)形成深入的理解和认知，为开发更高效的非富勒烯受体材料提供指导和参考，推动光伏技术发展。
五、进度安排
本研究的时间预计为两年。第一年，重点进行材料设计和合成方面的研究，同时对其性质和机理进行较为基础的表征和分析；第二年，重点对材料的性能和器件效率进行研究和探究，同时开展结构优化和性能提升的研究。
六、参考文献
(1)Lu,L.,Zheng,Z.,Wu,Q.,Deng,Y.,Shen,Y.,Li,Y.,&Chen,Q.(2015).Recentadvancesinbulkheterojunctionpolymersolarcells.Chemicalreviews,115(23),12666-12731.
(2)Li,W.,Hendriks,K.H.,Furlan,A.,Wienk,M.M.,Janssen,R.A.,&Wang,Z.(2016).Additivefreesolution-processedOLEDsusingasimpledualemittinglayerapproach.JournalofmaterialschemistryC,4(16),3416-3421.
(3)Cheng,P.,Li,C.,Yan,X.,&Gao,Y.(2016).Recentadvancesinsolution-processednon-fullereneorganicsolarcells.JournalofmaterialschemistryA,4(46),17906-17925.
(4)Guo,X.,&Bagheri,B.(2016).Catchingupwithfullerene:auniversalacceptorfororganicphotovoltaics.ACSEnergyLetters,1(1),314-322.
(5)Han,L.,Duan,C.,Guo,X.,Liu,Q.,Li,Y.,Bai,Y.,&Wang,Z.(2015).Tailoringthebackbonestructureofbenzodithiophene-basedpolymersforhigh-performanceall-polymersolarcells.JournaloftheAmericanChemicalSociety,138(47),15407-15413.