基于镁掺杂ZnO有机光伏器件的制备及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着经济全球化，现代社会需要更多地能源来推动其发展。煤炭和石油是不可再生能源，而且在地球的存储量并不是无限的，所以人类在未来一定会面临能源枯竭的境地，发现能够取代煤炭和石油的新型能源是我们面临的首要任务。常见能源资源的有限性以及环境压力的增加，迫使世界上许多国家重新认识到了对新型能源和可再生能源技术发展的重要性。新能源是现代世界经济发展中最具有影响力的五大技术领域之一。太阳能用之不竭，取之不尽，是最含有发展势头的清洁能源，并且太阳能是一种高效、清洁并且永不衰竭的新能源。各国都将太阳能资源的利用作为本国可持续发展战略的重中之重。

就目前而言，把太阳辐射转变为电能的光伏器件引起了各个国家的瞩目，光伏器件对大自然几乎零污染，其应用也满足人类的可持续发展的战略需求。光伏发电具有无污染、无噪声、制约少、安全可靠、维护简便故障率低等优点。煤炭的大量使用是我国大气污染的主要原因。我国具有丰富的太阳能、地热能、生物质能、风能新能源以及可再生能源资源，开发利用的前景十分广阔。光伏发电应用初始于七十年代，真正快速发展是在八十年代。在短短的几年先后从美国、加拿大等国家引进七条太阳电池生产线，令我国太阳电池的生产能力由1984年以前的年产200千瓦上升到1988年的4.5兆瓦。目前太阳电池主要应用在通信系统和边远无电县、乡和岛屿等边远偏辟的无电地区，年销售约为1.1兆瓦，成效十分显著。在我国西部居住分散、广袤酷寒以及地形多种多样的现实条件下，有着很不一般的作用。

近几年，国际光伏发电迅猛发展。光伏发电正在由僻远农村和特殊应用过渡到并网发电以及与建筑结合供电的方向发展。就目前而言，世界上太阳电池的年销售量己超过60兆瓦，电池转换效率已经提高到15％以上，发电成本及系统造价已经分别降至25美分/度电和4美元/峰瓦。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本课题主要围绕制备不同比例镁掺杂zno有机光伏器件。通过研究不同掺杂比例和电子输运对有机光伏器件短路电流、开路电压、转换效率等关键参数的影响。为选择合适的掺杂比例提供借鉴，从而进一步提高有机光伏器件性能。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

1、查阅有关基于镁掺杂zno有机光伏器件的制备工艺与应用方面的科技文献资料，确定器件结构：如下图所示：

2、确定具体实验条件，准备实验药品及实验仪器，

4. 参考文献

[1] chen l m, hong z, li g, et al. recent progress in polymer solarcells: manipulation of polymer: fullerene morphology and the formation ofefficient inverted polymer solar cells[j]. advanced materials, 2009, 21(14‐15): 1434-1449.

[2]kim h n, guo z, zhu w, et al. recent progress on polymer-basedfluorescent and colorimetric chemosensors[j]. chemical society reviews, 2011,40(1): 79-93.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2-20～2022-2-26，完成毕业实习。

（2）2022-2-27～2022-3-10，收集及查阅资料，掌握本课题国内外最新研究现状、存在的问题，完成课题开题报告。

（3）2022-3-13～2022-3-17，在查阅文献资料的基础上，确定研究路线和实验方案,准备实验药品和实验仪器。（4）2022-3-20～2022-6-9，完成合成实验、性能测试及结构表征。