甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组制备及其碳电极技术研究的任务书.docx

甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组制备及其碳电极技术研究的任务书
任务书
一、任务背景
太阳能电池是一种绿色、可再生、无污染的能源，是未来可持续发展的重要方向之一。甲脒铯基钙钛矿太阳能电池是近年来取得的新突破，具有高光电转换效率、简单制备工艺、低成本等优点，被视为下一代高效太阳能电池的重要研究方向。
目前甲脒铯钙钛矿太阳能电池制备技术日趋成熟，但其中的碳电极技术仍然需要加强研究和优化，以提高其稳定性和工业化生产率。因此，本研究拟对甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组制备及其碳电极技术进行深入研究，以探索更高效、更稳定的太阳能电池系统。
二、研究内容
本研究的核心内容包括：
1.甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组制备工艺的研究。研究采用多组分摩尔比控制合成方法，并对制备条件进行优化，最终得到具有高光电转换效率的甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组。
2.碳电极的优化制备及其应用。研究采用化学气相沉积和电化学蒸发等技术制备高性能碳电极，并对其进行表征和测试。并将其与甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组互联，探索其在电池系统中的应用，提高其稳定性和工业化生产率。
三、研究方案
本研究主要采用实验研究和理论探索相结合的方式，具体方案如下：
1.实验研究方案
（1）甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组制备实验
1）准备不同比例的前驱体溶液，调节其pH值和温度，制备钙钛矿太阳能电池薄膜。
2）采用多晶硅或铝基板制备电池背电极，通过离子束刻蚀技术制备电池背反射层。
3）将前驱体溶液和电池背反射层组装在一起，进行退火处理，获得甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组。
（2）碳电极制备和表征实验
1）采用化学气相沉积技术，制备不同厚度的碳纳米管片。
2）利用电化学蒸发技术，将制备好的碳纳米管片转移到电极表面，制备碳电极。
3）通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对制备好的碳电极进行表征。
4）对制备好的碳电极进行电化学测试。
（3）电池模组优化及测试实验
1）将制备好的甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组与碳电极互联。
2）通过实验测试，对甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组进行光电转换效率和稳定性的测定。
3）优化电池模组内部电路设计，提高其工业化生产率。
2.理论探索方案
（1）基于电池模型，建立模拟分析电池的能量损耗和工作原理。
（2）研究甲脒铯基钙钛矿材料的电子结构和光学性质等理论问题，为制备优良电池提供理论依据。
四、研究结果与意义
本研究通过对甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组和碳电极制备及其应用的研究，得出以下结果：
1.提高甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组光电转换效率和稳定性。
2.碳电极优化并应用于甲脒铯基钙钛矿太阳能电池模组中，提高其稳定性和工业化生产率。
3.建立了电池模型，解析分析了电池工作原理和能量损耗。
本研究成果对于推动太阳能电池技术的发展，提高新型太阳能电池的光电转换效率和稳定性，具有重要意义和现实价值。
五、参考文献
1.LiuM,JohnstonMB,SnaithHJ.Efficientplanarheterojunctionperovskitesolarcellsbyvapourdeposition.Nature,2013,501(7467):395.
2.SalibaM,MatsuiT,DomanskiK,etal.Incorporationofrubidiumcationsintoperovskitesolarcellsimprovesphotovoltaicperformance[J].Science,2016,354(6309):206-209.
3.KimHS,LeeC-R,ImJ-H,etal.LeadIodidePerovskiteSensitizedAll-Solid-StateSubmicronThinFilmMesoscopicSolarCellwithEfficiencyExceeding9%[J].Scientificreports,2012,2:591.
4.WangP,WangX,FuL,etal.Perovskitesolarcells:towardpromisingandlow-costphotovoltaics[J].JournalofMaterialsChemistryA,2016,4(29):11092-11105.
5.GurI,FromerNA,GeierML,etal.Air-stableall-inorganicnanocrystalsolarcellsprocessedfromsolution.[J].Science,2015,310(5756):462.
6.NiuG,GuoX,WangL,etal.FullprintableprocessedmesoscopicCH3NH3PbI3/TiO2heterojunctionsolarc