1. 研究目的与意义
课题研究的现状及发展趋势：
染料敏化纳米薄膜太阳电池(DSCs)主要是模仿光合作用原理，研制出来的一种新型太阳能电池。廉价的原材料和简单的制作工艺，稳定的性能等优点在能源领域中具有远大的应用前景。当代，在向实用化和工业化迈进的过程中，如何进一步提高DSCs的光电响应、提高效率是目前面临的主要研究问题之一。与传统的太阳能电池相比，DSCs的性能在高温或潮湿的环境中更为稳定。同时，DSCs在电极形状、种类和透明度的设计与选择上具有更大的灵活性，而且具有更低的生产成本，这使其成为了未来光伏产业界中最具竞争力的电池之一。早在1977年，就有文献报道了关于染料作为吸光材料在太阳能电池中的尝试，但是当时所制备出的器件的PCE未能超过1%。直到1991年，瑞士科学家M.Gritzel等人报道了一种基于TiO2纳米晶的DSCs。他们通过增加半导体表面的粗糙度来吸附更多的染料分子，最终获得高达7.1%的PCE。这次重大的突破开辟出了太阳能电池全新的研究领域DSCs。随后，研究者通过设计新的光阳极材料和结构和开发新的染料等手段来不断提高DSSCs的PCE.1993年，M. Gratzel小组开发出了一种钌络合物敏化剂(N3染料)，将DSCs的PCE提高到了10%。1998年，为了解决DSSCs电解质溶液泄露导致电池寿命减少的问题，M. Griatzel小组又成功地研制出固态有机空穴传输材料替代了传统的液态电解质，并实现了高达33%的单色PCE.
进入21世纪，越来越多的国家(如欧洲、日本、韩国、中国、澳大利亚等)逐渐开始致力于DSCs的研发。澳大利亚STA公司于2001年建立起了世界上第一个中等规模的DSCs工厂，又于次年建立了面积为200m的巨大DSCs显示屋顶，使得DSCs工业得以迅速发展。2010 年，英国威尔士的创新公司建立起一条大规模的DSCs生产线，并于2012年宣布DSCs器件在白炽灯光照射下的PCE高达26%，为制备室内光伏器件奠定了雄厚的基础。随后，澳大利亚的Dyesol、瑞士的Solaronix和日本的Peccell等公司开始销售DSCs的材 料组件和相关设备。目前，根据NREL统计，从1991年到1997年，DSCs的PCE快速地从7%增长至11%，而此后的增长趋于平缓。至今，认证的实验室最高PCE也只有12.38%。
2. 研究内容和问题
课题的基本内容：
了解染料敏化太阳电池中纳米光阳极微孔结构的组成。纳米TiO2反射层的制备以及性能的测试研究。反射层对DSCs光伏器件宏观伏安特性以及微观机理影响的研究。
预计解决的关键问题：
3. 设计方案和技术路线
课题的研究方法：
（1）熟练掌握染料敏化纳晶薄膜太阳电池的结构以及工作原理。
4. 研究的条件和基础
软件工具：Origin数据分析软件
硬件工具：薄膜制备、PC机
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
