染料敏化太阳能电池复合薄膜光阳极的制备开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

近年来，随着全球能源需求的不断增长和传统化石能源带来的环境问题的日益严峻，开发清洁、可再生能源已成为全球共识。

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，其开发利用受到世界各国的广泛关注。

染料敏化太阳能电池(dye-sensitizedsolarcells,dsscs)因其成本低廉、制备工艺简单、环境友好等优点，成为太阳能电池领域的研究热点之一。

2. 本选题国内外研究状况综述

#本选题国内外研究状况综述染料敏化太阳能电池(dsscs)作为一种新型太阳能电池技术，近年来受到国内外学者的广泛关注。

其研究主要集中在光阳极材料、染料、电解质和对电极等方面。

其中，光阳极材料作为dsscs的核心组成部分，其性能直接影响着电池的光电转换效率。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

#本选题研究的主要内容
本课题主要研究染料敏化太阳能电池复合薄膜光阳极的制备，具体内容包括以下几个方面：
1.二氧化钛纳米材料的制备与表征:采用溶胶-凝胶法、水热法等方法制备二氧化钛纳米颗粒，并通过x射线衍射(xrd)、扫描电子显微镜(sem)、透射电子显微镜(tem)等手段对制备的二氧化钛纳米材料进行表征，分析其晶型、形貌、粒径等物理化学性质。

2.石墨烯材料的制备与表征:采用化学气相沉积法(cvd)或氧化还原法制备石墨烯材料，并通过xrd、sem、拉曼光谱(raman)等手段对制备的石墨烯材料进行表征，分析其层数、缺陷、质量等。

3.复合薄膜的制备与表征:采用旋涂法、浸渍提拉法等方法将二氧化钛纳米材料和石墨烯材料复合，制备出复合薄膜光阳极，并通过sem、tem、原子力显微镜(afm)等手段对复合薄膜的形貌、结构进行表征，分析其厚度、孔隙率、表面粗糙度等。

4. 研究的方法与步骤

本课题研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研:通过查阅国内外相关文献，了解染料敏化太阳能电池、光阳极材料、复合材料等方面的研究现状，为本课题的研究提供理论基础和实验依据。

2.材料制备:采用溶胶-凝胶法、水热法、化学气相沉积法等方法制备二氧化钛纳米材料、石墨烯材料以及其他复合材料。

3.材料表征:采用x射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、拉曼光谱仪等仪器对制备的材料进行表征，分析其晶体结构、微观形貌、化学组成等性质。

5. 研究的创新点

本课题研究的创新点主要体现在以下几个方面：
1.复合材料的创新:将石墨烯材料与二氧化钛纳米材料复合，制备出具有协同效应的复合薄膜光阳极，以提高染料敏化太阳能电池的光电转换效率。

2.制备工艺的创新:探索新的复合薄膜制备方法，优化制备工艺参数，以获得具有最佳光电性能的复合薄膜光阳极。

3.性能优化的创新:通过改变复合材料的比例、掺杂改性等手段对复合薄膜光阳极进行优化，以进一步提高其光电转换效率和稳定性。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 葛磊,徐芳,王成,等.染料敏化太阳能电池tio2光阳极薄膜的制备及性能研究[j].功能材料,2018,49(12):12055-12059.

2. 郑伟,李艳,李晓苇,等.水热法制备zno/tio2纳米复合材料及其光催化性能研究[j].功能材料,2018,49(10):10143-10148.

3. 陈晓波,刘志宏,陈俊,等.染料敏化太阳能电池tio2光阳极的研究进展[j].无机材料学报,2017,32(1):1-14.