1. 研究目的与意义（文献综述）

随着经济的飞速发展，煤、石油、天然气等不可再生资源接近消耗殆尽而不可持续，同时也造成了环境的急剧恶化，由此对气候、环境和人类健康产生极其恶劣的负面影响。能源和环境问题成为目前制约经济社会发展的重要瓶颈。这就要求当代社会寻找一种可替代日益枯竭的传统化石能源的可再生资源，探索新的、复合型的、多样化的、低成本的可再生能源。如何有效地将太阳能转化为电能就是其中一个极其重要的研究方向。太阳能光伏发电将太阳能直接转变为电能，是直接利用太阳能的一种较为方便的实现形式。在诸多类太阳能电池中，染料敏化太阳能电池以其廉价的原材料、简单的制作工艺与稳定的性能等优势，引起了国内外科学家以及企业界的关注。

2. 研究的基本内容与方案

设计的基本内容：作为第三代太阳能电池，染料敏化太阳能电池（dssc）模拟了自然界光合作用的基本构造，它是由瑞士联邦理工学院的gr#228;tzel教授研究小组开发出来的。其工艺简单，成本低廉，因此引起人们的关注，目前光电转换效率最高已达13%。具有高光电转换效率的光阳极材料的制备是染料敏化太阳能电池（dssc）的前沿和热点之一。本次毕业设计主要研究不同形貌纳米晶薄膜对电池效率的影响，通过对纳米晶薄膜的设计来优化光阳极，提高电池效率。

设计目标：（1）查阅文献，掌握染料敏化太阳能电池的原理及光阳极的制备方法；（2）研究不同形貌纳米晶薄膜对电池效率的影响，并通过比较优化光阳极；（3）进行实验，制备复合薄膜优化光阳极以提高电池效率。

设计拟采用的技术方案及措施：根据已经查阅的资料，拟采用两种方案然后进行比较其光电转换效率。（1）小尺寸的纳米粒子具有巨大的比表面积，大尺寸的纳米粒子可以对光进行有效散射，一维或二维有序结构能够快速传导电子，故可制成纳米棒/p25纳米颗粒双层薄膜电极；（2）采用“后包覆”技术的基于nsp结构的c-ss光阳极制备。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确毕业设计的目的及意义，了解染料敏化太阳能电池的基本原理及光阳极的制作方法，熟悉光阳极的基本构造，完成开题报告。

第4－8周：通过查阅文献，进一步了解染料敏化太阳能电池光阳极各种结构，并通过适当的理论分析进行结构的复合，确定复合薄膜光阳极。

第9－13周：研究不同形貌纳米晶薄膜对电池效率的影响，制作出不同复合薄膜光阳极的染料敏化太阳能电池，进行一系列性能测试，并通过比较优化光阳极。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 石越. 不同形貌tio2在染料敏化太阳能电池中的应用[d]. 湖北大学, 2014.

[2] 马廷丽, 云斯宁. 染料敏化太阳能电池:从理论基础到技术应用[m]. 化学工业出版社, 2013.