1. 研究目的与意义
随着科学技术的飞速发展。人类在享受这越来越便捷的生活的同时，也在面临着越来越多的各种各样的问题。其中能源与环保问题是人类现在不得不越来越重视的问题。从蒸汽机的发明创造被应用，到煤与石油等化石燃料作为主要能源的今天，人类从愚昧落后走到如今的信息社会，早已离不开推动这人类社会飞速发展的能源。但依靠石油等化石燃料作为推动力的人类在现如今不得不面临能源枯竭与环境污染的问题。而在很早以前，太阳能就已经被人类科学家重视并开发。
太阳是能量的重要源泉。自然界中绝大多数能源所含的能量都来自太阳。而太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。通过光电效应，又可以将太阳能转换为可以直接利用的电能。如果可以充分利用太阳能，人类可以在解决自身能源问题的同时还不需要担心破坏自身生活的环境，无疑这是最适合人类现如今发展的能源。
但是太阳能电池的发展却并不是特别美好。如今应用最广泛的硅太阳能电池是开发比较早，比较成熟的一种半导体太阳能电池，相比于其它的太阳能电池，硅太阳能电池无论是转换效率还是产量上都比较优秀，但是它的光电转换机制就已经决定了它似乎已经发展到当前技术手段的极限。而作为铁电材料特征之一的自发极化对于太阳能电池应用具有吸引力，因为由光吸收产生的正电荷和负电荷具有彼此分开的自然倾向，这使得它们更容易被高效收集。但电大多数已知的铁电材料都有比较宽的禁带，即它们只吸收构成太阳光谱一小部分的高能光子。因此，可以对一种经典的铁电材料进行化学改造，在大范围内调节其带隙，从而在整个太阳光谱上都能实现强吸收和光电流生成。此工作为研究基于铁电体半导体的太阳能电池开辟了一条新途径。
2. 研究内容和预期目标
（1）对铁电材料的光电转换效率进行观察，使用matlab等电脑软件进行分析
（2）对该种铁电材料进行化学改造，调节带隙后再次观察分析
（3）进行比较，找到提高光电转换效率最佳改造方法
3. 研究的方法与步骤
（1）对铁电光电效应的氧化物材料的光电效应进行机理探讨，并进行综述及分析；
（2）对典型的铁电材料光电效应作理论上的计算与分析；
（3）根据所得的理论计算值，提出铁电材料作为光电效应需要具有的结构参数的优值范围。
4. 参考文献
[1] h. t. huang, “ferroelectric photovoltaics”. nature photonics, 4: 134-135, 2010.
[2] p. x. gao, p. shimpi, h. y. gao, c. h. liu et al, “hierarchical assembly of multifunctional oxide-based composite nanostructures for energy and environmental applications”, int. j. mol. sci., 13:7393-7423, 2012.
[3] h. matsuo, y. kitanaka, r. inoue et al, “bulk and domain-wall effects in ferroelectric photovoltaics”, phys. rev. b94, 214111, 2016.
5. 计划与进度安排
1）2022年2月20日-2022年3月5日：完成毕业论文任务书；（2）2022年3月1日-2022年3月12日：学生提交开题报告，指导教师审核开题报告等材料;（3）2022年3月8日-3月20日：实验准备阶段：化学试剂和化学药品的购买；（4）2022年3月20日-4月30日：理论计算和模型的建立；进行实验和相关测试；（5）2022年5月1日-5月14日：完成论文初稿；（6）2022年5月14日-5月20日：指导教师批阅论文初稿，提出修改意见；（7）2022年5月20日-5月27日：论文定稿打印；（8）2022年6月5日-6月11日：论文答辩。
