基于 MoS2对电极的量子点敏化太阳能电池的制备及光电性能研究
开题报告
1研究背景
众所周知，人类社会要发展要进步就离不开相应的物质保障，而这一保障就是我们所熟知的能源。能源大体上可以分为两种，一种是蕴藏于地表的煤炭、天然气、石油等自然资源，又叫不可再生能源。随着全球工业的崛起以及社会生产力的发展，传统的化石能源（煤炭、石油和天然气）的使用会对环境产生很大的破坏，比如会产生大量的温室气体，引发全球范围内的气候变化，化石能源的开采也会破坏地球的地质结构和生态系统，并且目前易于开采和利用的不可再生资源的储量己经很少，剩下的部分若要进行开采则势必会消耗大量成本，性价比极低。如此一来，能源危机便成为了世界各国眼下的关键性问题。
目前，不可再生矿物资源不仅面临着枯竭危机，而且其过度使用不仅会使周围生态环境遭到污染，还会造成全球性温室效应，臭氧空洞和冰山融化等后果。在此基础上，人们逐渐将目光转移到另一种类的能源上——可再生新能源。与不可再生资源相比，可再生新能源更加环保、清洁，前景更加广阔，也可以循环利用。而在一系列已发现的可再生新能源中，太阳能以其无污染、能量大、广泛、易于运输和储存的优点受到人们的青睐，被视为发展前景最为广阔的能源之一[1,2]。
1.1染料敏化太阳能电池
敏化染料的光生电流现象最早发现于上世纪60年代。半导体基底既起到负载敏化染料的作用，又是电子传输层。敏化染料吸收可见光，产生电荷。被激发产生的电子传输到TiO2上，进而达到电极，实现光电转化。敏化染料一般需要良好的吸附性，能吸附在TiO2表面，对可见光的吸收强。同时其激发态寿命长，不易反应能够保证电子有充分的时间注入TiO2。常用的敏化染料为羧酸多吡啶钌配合物，其中N719染料(C58H86N8O8RuS2)由于具备较高的化学稳定性和激发反应活性，成为在研究中使用最多的染料。NiSe和CoP修饰导电高分子电极的制备
1.2量子点敏化太阳能电池
量子点敏化太阳能电池是目前第三代太阳能电池中颇受重视的一类也是主要研究方向，其基本组成和工作原理与染料敏化太阳能电池类似，但相较于DSSCs，量子点敏化太阳能电池的特点是采用无机半导体作为光电极使量子点作为敏化剂附着在上面[3.4]。其电池污染较小，流程简单，成本低廉。由于具有量子限域效应以及多激子效应，高的理论光电转换效率等优点[5，6]各界纷纷把目光投向了此处，并开展大力的研究。目前，量子点敏化太阳能电池的理论所能达到的光电转换效率为44％，而目前科学技术所能达到的最高转换效率仅为12.34％，由此可见，这一太阳能电池的上升空间巨大，或将成为主流的发展[5，6]。
