1. 研究目的与意义（文献综述）

从2009年起至今，钙钛矿电池作为新类型的第三代太阳能电池已经有了非常迅猛的发展，最高效率已经突破了22.1%，并且其还具有较高的光吸收效率、较长的载流子寿命、可调带隙、制备工艺简单以及成本低等优点，在未来有希望取代硅太阳能电池应用于市场，但是相对于后者几十年的研究与发展，其仍存在稳定性差和大面积效率不高等问题限制了其发展。因此，越来越多的研究也在保证效率的同时重视稳定性方面的改进。

并且钙钛矿太阳能电池器件结构多包含玻璃基板、电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层，以及金属电极在内的多层结构，而在其中对电池性能影响起着至关重要的作用的主要是钙钛矿吸光层，尤其是其形貌和晶体结构。而研究该层最主要的也就是研究其钙钛矿的元素组成和晶体结构。其通用的化学结构式为abx₃，其中a位多为ch₃nh₃、hc（nh₂）₂、cs、rb的有机或无机阳离子，b位通常是pb、sn的金属阳离子，c位通常是卤素离子。而各个位置的元素的选用和配比是研究中很重要的部分，也是影响着晶体结构的因素之一。因此，本研究的主要内容也是涉及到对钙钛矿吸光层的制备，通过对于前驱体材料的选用和配比来研究部分阴离子对于薄膜的结晶成膜性能以及相稳定性的影响。

且近期研究表明，醋酸铅能够作为制备高效率的钙钛矿太阳能电池的前驱体材料之一，其中醋酸根离子能够加速此类电池钙钛矿吸光层薄膜的结晶过程，且仅用一步法便可旋涂，并在较短的退火过程中形成光滑均一无孔的薄膜。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：将醋酸铅和氯化铅作为前驱体材料制备FAPbI₃，并不断调节前两者的比例，研究醋酸根和氯离子对于钙钛矿薄膜性能的影响，并获到最优化的配比，并制备以此为基础的电池器件并对其进行性能表征。

目标：发现并验证醋酸根和氯离子对于钙钛矿薄膜性能的影响，获得最优化的醋酸根和氯离子的配比，制备以此为基础的电池器件并对其进行性能表征。

拟采用的技术方案及措施：按不同的醋酸铅和氯化铅配比配制前驱体溶液，制备FTO导电玻璃/TiO₂致密层/钙钛矿吸光层/Spiro-OMeTAD/Au的正置结构，其中采用热分解的方法制备TiO₂致密层，一步溶液旋涂法制备钙钛矿吸光层和空穴传输层。光电转换效率测试比较不同醋酸铅和氯化铅配比制备的FAPbI₃钙钛矿电池器件的性能，比较醋酸根离子和氯离子对于钙钛矿薄膜性能的影响，并选择出最优的醋酸铅和氯化铅的配比。并在此基础上，使用扫描电子显微镜观察薄膜的微观形貌及颗粒尺寸，通过XRD的衍射峰对比来判断是否存在残留的前驱体，结构转变，借此判断钙钛矿层的稳定性。使用紫外可见吸收光谱、荧光吸收光谱以及外量子产率来进一步对吸光层和电池器件的性能进行表征。

3. 研究计划与安排

第1-12周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。优化钙钛矿组分的计量比，获得高效的太阳能电池效率。

第13-16周：对得到的钙钛矿吸光层和太阳能电池进行表征，并对得到的数据进行分析处理。

第17-18周：论文撰写。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]jian qing, hrisheekesh-thachoth chandran, yuan-hangcheng,et al. chlorine incorporation for enhanced performance of planarperovskite solar cell based on lead acetate precursor[j]. acs appl. mater.interfaces, 2015, 7:23110-23116.

[2]s omayeh gholipour, abdollah morteza ali, juan-pablocorrea-baena,et al. globularity-selected large molecules for a new generationof multication perovskites[j]. adv. mater., 2017, doi: 10.1002/adma.201702005

[3]yixin zhao and kai zhu.organic–inorganic hybrid leadhalide perovskites for optoelectronic and electronic applications[j]. chem socrev, 2016,45:655-689.