高效有机光伏材料的分子设计与器件性能研究的任务书.docx

高效有机光伏材料的分子设计与器件性能研究的任务书
任务书
一、任务概述
光伏材料是利用太阳光转换为电能的关键材料，是新能源领域的重要研究方向之一。现有的有机光伏材料存在着转换效率低、稳定性差等问题，因此需要研发出高效有机光伏材料。本次研究旨在通过分子设计的方法，合成出具有优异光电性能的有机光伏材料，并研究其器件性能，为光伏材料的应用提供新的解决方案。
二、任务主要内容
1.有机光伏材料的分子设计
通过理论计算和分子模拟方法，设计出有机光伏材料的分子结构，满足高光电性和光稳定性要求。着重考虑分子的电子结构、分子内电荷传递和外部光电参数等因素影响，确定分子设计的方向。
2.合成有机光伏材料
依据分子设计结果，采用有机合成方法，合成目标有机分子。通过光谱和物理化学测试手段，对合成出的有机分子进行表征，获得有关分子的光电性质参数和光稳定性数据。
3.光伏器件性能研究
以合成出的有机分子为材料，制备有机光伏器件，分析其电学特性和光电性能。通过调节器件结构和材料配比等参数，优化有机光伏器件的性能，并与市面上常用的有机光伏材料进行比较和评估。
4.系统分析和优化
将实验室研究结果与计算机模拟数据进行对比分析，确定目标有机光伏材料的电子传输、荷载分离、内部反应动力学等方面的行为规律，提高有机光伏器件的内部效率。
三、任务进度安排
任务进行时间：2021年1月-2023年12月。
年度安排：
2021年：
1）1月-6月：开展计算机辅助设计和分子模拟实验工作，并优化有机分子结构设计。
2）7月-12月：开始有机光伏材料的合成和物理化学测试，对合成的材料进行表征分析。
2022年：
1）1月-6月：制备有机光伏器件并进行性能测试和器件优化。
2）7月-12月：对实验结果进行数据处理和分析，并挑选出表现优异的有机光伏材料进一步研究。
2023年：
1）1月-6月：深入研究优选的有机光伏材料，并通过控制制备条件等手段来提高器件性能。
2）7月-12月：整理和撰写研究成果，提交论文并发表。
四、任务成果要求
1.成果报告：根据研究内容，撰写关于有机光伏材料的分子设计、合成与器件性能的研究报告。
2.学术论文：提交已发表或即将发表的有关有机光伏材料研究相关的SCI学术论文至少一篇。
3.实验成果：完成合成优异的有机光伏材料，制备并测试出具有优异器件性能的光伏器件，取得一定实验成果。
4.知识产权：根据研究成果，申请合适的知识产权并获得授权。
五、经费预算
本次任务需要预算的经费主要用于实验室化学品采购、设备维修和器材购置等方面，总经费为50万元。其中，人员工资费占30%；实验材料费占45%；设备和器材费占15%；差旅交际费和其他支出占10%。
六、任务领导和研究参与者
任务领导：XXX教授、XXX实验室主任。
研究参与者：本科生2-3人，硕士研究生2-3人，博士研究生1-2人。
任务领导和研究参与者需具有化学专业背景，有机合成、光电性能测试和数据处理等方面的实验室经验。其中，博士研究生应至少具备2年以上相关实验经验，硕士研究生应至少具备1年以上相关实验经验。