有铅--无铅卤化物钙钛矿晶体的生长与性能研究的任务书.docx

有铅--无铅卤化物钙钛矿晶体的生长与性能研究的任务书
任务书
一、课题背景
钙钛矿晶体是当今研究热点之一，其在光电信息、能源转换等领域均有广泛应用，例如，太阳能电池的活性层、发光二极管的发光层等等。然而，已知的钙钛矿材料中大多含有铅，而铅会对人体和环境带来潜在的危害。因此，寻找无铅钙钛矿材料成为了当前的研究热点。
目前已有一些无铅钙钛矿材料的研究报道，例如，CsSnI3、CH3NH3SnI3等。这些材料的晶体性质和光电性能较好，但是，它们也存在一些问题，例如CsSnI3的稳定性差，易形成杂质相和极性相；CH3NH3SnI3的另一种晶相性质更好但制备困难。因此，研究并开发新型的无铅钙钛矿材料具有重要意义。
二、任务目标
本项目旨在深入探究与开发新型无铅钙钛矿晶体，并进行相关性能测试和分析。具体任务目标如下：
1.寻找可用于无铅钙钛矿晶体的有机、无机离子精准合成方法，实现材料的定向制备；
2.对制备出的无铅钙钛矿晶体进行结构表征分析，包括XRD、SEM等测试方法，了解晶体的形貌、单晶结构、晶体大小等相关信息；
3.对制备出的无铅钙钛矿晶体进行光学性能测试，例如吸收光谱、荧光光谱、激发光谱等，得出晶体的能带结构、光学吸收能力、荧光寿命等相关信息；
4.对制备出的无铅钙钛矿晶体进行光电性能测试，例如阳极和阴极电势等，得出晶体的电荷传输性质、电子亲和能等相关信息；
5.通过探究无铅钙钛矿晶体的生长机制及其与其他晶体的区别，提出进一步优化制备工艺的方法和方案，使无铅钙钛矿晶体在性能和制备上得到进一步提高；
6.最终目标是发现和制备出优良的无铅钙钛矿材料，为实际应用提供更优异的材料基础。
三、任务计划
本项目预计需要15个月来完成，计划的任务安排如下：
第1-2个月：深入调研了解目前无铅钙钛矿材料的研究现状和相关方法；
第3-4个月：设计初步合成方案并开展实验；
第5-6个月：对合成的无铅钙钛矿晶体进行表征分析；
第7-8个月：继续对无铅钙钛矿晶体进行光学和光电性能测试；
第9-12个月：针对测试结果进行综合分析，寻找性能优异的无铅钙钛矿材料；
第13-14个月：开展无铅钙钛矿晶体生长机制的探究和制备工艺的优化研究；
第15个月：总结研究成果，撰写课题论文。
四、预期成果
本项目的预期成果如下：
1.成功合成出无铅钙钛矿晶体，并进行了系统的结构表征；
2.成功探究的无铅钙钛矿晶体的光学及光电性能，并对相关数据进行分析；
3.发现和优化制备无铅钙钛矿晶体的工艺，提出可行的制备方法和方案；
4.研究成果得到发表和宣传，为无铅钙钛矿材料研究做出贡献。
五、要求与建议
1.在实验设计和实验过程中，科研人员应当认真遵守实验室安全规定和国家相关法律法规，确保实验安全；
2.在研究和实验中应当注重质量和效益的平衡，避免出现不必要的浪费；
3.鼓励科研人员参加国内外学术会议和相关交流活动，扩大研究视野并加强合作。