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碳基复合光伏转化与高性能储电材料的制备及性能研究的任务书
任务书
1.研究目的与意义
随着全球能源需求的增长和传统能源的日益紧缺，新能源已成为解决能源问题的最优选择之一。其中，太阳能作为最主要的可再生能源之一，具有得天独厚的优势和发展潜力，而光伏技术则是太阳能利用的最主要途径之一。但目前主流的硅基光伏技术存在着成本高、生产周期长等问题。
此外，随着可穿戴设备、移动电源和电动车等智能硬件普及，储电材料的性能和稳定性需求也越来越高。因此，研究碳基复合光伏转化材料和高性能储电材料的制备及性能，对于促进新能源技术和行业的发展，提高能源利用效率，具有重要的现实意义和发展前景。
本研究旨在通过对碳基复合光伏转化材料和高性能储电材料的制备及性能研究，实现以下目标：
1.研发新型碳基复合光伏转化材料，提高光电转化效率，拓展光伏材料的应用领域；
2.研究高性能储电材料，拓展储能材料的应用场景，提高储能器件的性能和稳定性；
3.探索碳基材料在新能源领域的应用，为新能源技术和行业提供更多的选择和可能性。
2.研究内容和方法
2.1碳基复合光伏转化材料的制备和性能研究
2.1.1碳基复合光伏转化材料的制备
通过在碳基材料上引入一定的掺杂元素、结构或化学官能团，设计制备一系列新型碳基复合光伏材料。其中，包括但不限于多孔碳材料、碳量子点材料、石墨烯材料等。
2.1.2碳基复合光伏转化材料的性能测试
使用光电特性测试系统对制备的碳基复合光伏材料进行光电性能测试，主要包括光吸收谱和I-V特性测试等，探究其光电转化效率、填充因子、开路电压等性能指标。
2.2高性能储电材料的制备和性能研究
2.2.1高性能储电材料的制备
通过制备不同结构和形态的碳基储电材料、金属氧化物/碳基复合储电材料等，实现高能量密度、高功率密度和高循环稳定性的储能材料制备，主要包括但不限于超级电容器材料、锂离子电池材料、锂硫电池材料等。
2.2.2高性能储电材料的性能测试
利用电化学工作站测试高性能储电材料的电化学性能，主要包括循环伏安曲线、交流阻抗谱等测试，探究其电容、电导率、内阻、电化学循环寿命等性能指标。
3.计划进度和预期成果
计划在三年内完成以上研究内容，具体进度和预期成果如下：
第一年：碳基复合光伏转化材料的制备和性能研究。制备多孔碳材料和碳量子点材料，并测试其光吸收谱和I-V特性，探究其光电转化效率、填充因子、开路电压等性能指标。
第二年：高性能储电材料的制备和性能研究。制备超级电容器材料和锂离子电池材料，并测试其循环伏安曲线和交流阻抗谱，探究其电容、电导率、内阻、电化学循环寿命等性能指标。
第三年：进一步优化碳基复合光伏转化材料和高性能储电材料的性能，并进行深入研究和应用。研究利用新型碳基复合光伏转化材料制备太阳能电池、染料敏化太阳能电池、量子点敏化太阳能电池等。同时，研究利用新型高性能储电材料制备超级电容器、锂离子电池等储能器件。
预期成果：完成新型碳基复合光伏转化材料和高性能储电材料的制备和性能研究，探究其在新能源领域的应用前景，尤其在移动电源、电动汽车等电子设备和智能硬件方面的应用和推广具有广阔的空间；发表专业论文5篇以上，其中SCI或EI论文3篇以上；申请发明专利3项以上。