1. 研究目的与意义（文献综述）
太阳能作为一种清洁可再生能源，太阳能的利用一直以来备受关注。太阳能电池的发展至今也已有三代。其中第三代太阳能电池——钙钛矿太阳能电池，具有低成本、易于制作、电荷传递能力较强、载流子寿命长、扩散距离远和光电转换效率高的优点，是极具潜力的新型太阳能电池。2009年，日本kojima等制备出第一块钙钛矿太阳能电池，获得了3.8%的转换效率[1]。到目前钙钛矿太阳能的电池效率已经超过24%[2]。虽然钙钛矿太阳能电池的转换效率提高很快，但是钙钛矿太阳能电池仍然具有许多缺陷。
一般结构的钙钛矿太阳能电池由金属电极、空穴传输层、钙钛矿薄膜层、电子传输层和导电玻璃层构成[3]。tio2材料作为钙钛矿太阳能电池电子传输层的常用材料之一[4]，介孔结构钙钛矿太阳能电池在致密tio2电子传输层与钙钛矿薄膜层之间存在tio2介孔层，但是介孔层tio2材料本身存在电导率较低、与电子传输层之间的不良接触会导致大量电荷损失[5]。而且tio2电子传输层易在紫外光的作用下产生光生空穴，催化分解钙钛矿层中的有机阳离子，导致光电池性能下降[6]。此外，由于mapbi3型钙钛矿材料只能有效利用400nm-800nm的可见光，红外光与紫外光未能有效利用[7]。为了提高钙钛矿太阳能电池对太阳光的有效利用，以及增加电池的稳定性，国内外研究者通过选择合理的掺杂元素对tio2材料进行掺杂，以调控tio2性质，并取得了不错的成绩。
郑雨佳[8]等研究人员通过水热法，以钛酸四丁酯、三乙胺和硝酸镧为原料，合成镧（la）掺杂tio2，并将其作为介孔材料应用于钙钛矿太阳能电池，有效提升了光生电荷的传输。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
钙钛矿太阳能电池具有低成本易于制作、电荷传递能力较强、载流子寿命长和扩散距离远等光电转换效率高的优点，但同时钙钛矿太阳能电池还存在对太阳光谱吸收范围小、稳定性较差等问题。本次研究首先将通过对钙钛矿太阳能电池的结构、工作原理进行了解。接着对稀土发光材料及上转换发光和下转换发光进行学习。然后基于稀土发光材料掺杂钙钛矿太阳能电池的案列，分别对上转换发光材料和下转换发光材料对于钙钛矿太阳能电池的作用进行了解，并理解实验过程中所采用的方法。最后明确本次实验目标，拟制定出合理的实验方案。
2.2研究的主要目标
3. 研究计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，基本确立研究思路，确定开题报告初稿。继续查阅资料，进行外文文献翻译，深刻理解研究方向及方法，修改完善开题报告。
第4-8周：针对开题报告确定的研究方向，学习并掌握钙钛矿太阳能电池的原理及nagdf4:eu3 材料的性质。确定实验方案的具体步骤。完成毕业论文绪论部分。
第9-13周：研究不同结构、尺寸、形状nagdf4:eu3 纳米颗粒的制备方法，钙钛矿太阳能电池的制备方法，并分析其引入后介孔层对太阳能电池的影响。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] kojima akihiro,teshimakenjiro,shirai yasuo,miyasaka tsutomu. organometal halide perovskites asvisible-light sensitizers for photovoltaic cells[j]. journal of the americanchemical society,2009,131(17).
[2] yang s, chen s, mosconie, et al. stabilizing halide perovskite surfaces for solar cell operation withwide -bandgap lead oxysalts[j]. science, 2019, 365(6452): 473.
[3] 张傲，王小平，王丽军，等. 掺杂在钙钛矿太阳能电池中的应用[j]. 材料科学与工程学报，2019,37（04）：680-688.
