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TiO2-ZnO复合型染料敏化太阳能薄膜电池的研究的

开题报告

1.研究背景及意义

随着全球能源需求的不断增加和非可再生能源的日益减少，太阳能

作为可再生能源的重要代表在全球范围内受到了广泛的关注。在太阳能

利用技术中，染料敏化太阳能电池因其成本低廉、制备工艺简单等优点

成为了一个备受瞩目的研究方向。目前，单一ZnO或TiO2染料敏化太阳

能电池的光电转换效率低，为了进一步提高太阳能电池的性能，需要采

用复合染料敏化剂来构建高效的光电转换器件。

2.研究目标

本文旨在通过制备TiO2-ZnO复合型染料敏化太阳能薄膜电池，探究

不同组分间的相互作用，研究复合型染料敏化剂对光电性能的影响，最

终实现高效能耗的太阳能电池的制备并优化光电转换效率。

3.研究内容

本文主要从以下几个方面进行研究：

（1）合成ZnO和TiO2复合型半导体纳米材料

（2）制备复合型染料敏化剂

（3）通过光电性能测量优化太阳能电池的光电转换效率

（4）通过SEM、TEM等检测手段对样品的表面形态和光电性能进

行分析

4.研究方法

（1）采用水热法制备ZnO和TiO2复合纳米材料

（2）采用有机化学方法制备复合型染料敏化剂

（3）通过光电性能测量仪器对太阳能电池进行性能测量，并使用

SCLC测试器测量载子迁移和复合速率

（4）采用SEM、TEM、XRD等检测手段对样品进行形貌和结构分析

5.预期结果

通过本研究的实验，将得出以下预期结果：

（1）成功制备ZnO和TiO2复合纳米材料

（2）成功制备复合型染料敏化剂

（3）优化太阳能电池的光电转换效率

（4）得出该复合型染料敏化太阳能电池在光电转换中的机理

6.研究意义及创新点

本文通过研究TiO2-ZnO复合型染料敏化太阳能薄膜电池，不仅可以

提高太阳能电池的光电转换效率，更可以为高效能耗太阳能电池的制备

提供探索思路和制备方法。本研究具有一定的理论和实践意义，并具有

开拓新型太阳能电池的潜在创新价值。