1. 研究目的与意义（文献综述）

过去几十年中，能源问题位列人类面临的全球性十大问题之首，其紧迫性愈加明显，也引起了各国政府、社会和科学家的极大关注。能源是人类社会实现可持续发展的动力源泉和重要生存基础。而太阳能几乎是取之不尽、用之不竭的，且太阳能的利用不会产生任何污染。因此，有效地利用太阳能是解决能源问题的主要途径之一。

传统的硅太阳能电池由于硅材料纯化与器件制备过程复杂，虽然已经发展了数十年，价格仍然非常昂贵。新型太阳能电池的设计与构造近年来得到极大的发展，尤其染料敏化太阳能电池、聚合物太阳能电池、量子点太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等新型太阳能电池得到快速发展。

相比于硅太阳能电池中硅的光吸收率较低，硅太阳能电池的理论转换效率较低，且成本高等特点，量子点太阳能电池具有多方面的优势，如：吸收光谱范围可调，潜在的高能量转化效率等。量子点是由少量原子构成的准零维半导体材料，在三个维度上的尺寸均在100 nm以下。其具有量子尺寸效应，可以通过调节量子点的尺寸和结构，调节其光学带隙、激子束缚能等电子状态；具有超快电子传导、多激子激发等物理效应，空穴传输率高，光稳定性强，在发光二极管、生物标记、激光、太阳能电池等领域有着重要的基础研究意义和应用研究价值。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备：利用热注入法制备Cu₁₂Sb₄S₁₃量子点，并对Cu₁₂Sb₄S₁₃量子点表面进行不同类型的配体交换。

材料表征：采用紫外-可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜及相关性能测试表征不同表面配体的Cu₁₂Sb₄S₁₃量子点的物理化学性质。

2.2 研究目标

1、采用热注入法制备铜锑硫量子点，并交换其表面配体。

2、对所得材料进行物相和结构表征，获得与不同配体结合的量子点的各物理化学参数。

1、Cu₁₂Sb₄S₁₃量子点的制备：使用热注入法制备Cu₁₂Sb₄S₁₃量子点。将碘化亚铜与油胺放入三颈烧瓶中，在氩气氛围下磁力搅拌15分钟，排除内部空气。将溶液加热至一定温度，变为黄色澄清溶液。加入氯化锑，颜色不变，加入硫源溶液变为棕黑色，保温五分钟，即得到铜锑硫量子点。

2、量子点表面配体交换：准备不同类型的配体：3-巯基丙酸（MPA）、CsPbI₃、四丁基碘化铵（TBAI）、1,2-乙二硫醇（EDT），在小离心管中，配置适量配体溶液，加入制备好的铜锑硫量子点，溶液分层。震荡、搅拌，放入离心机离心，使量子点表面配体交换充分，倒掉上清液，留下量子点沉淀，用叔丁醇等溶液清洗量子点。

3、利用采用紫外—可见吸收光谱、傅里叶变换红外光谱、透射电子显微镜及相关性能测试表征不同表面配体的Cu₁₂Sb₄S₁₃量子点的物理化学性质，分析实验数据，得出不同配体对量子点理化性质的影响结论。

3. 研究计划与安排

第1—2周：查阅相关文献资料，翻译英文文献；

第3—5周：整理资料，在任务书的基础之上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能的测试方法；撰写开题报告，开题答辩；

第6—8周：掌握铜锑硫量子点的制备方法及配体交换方法；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] jonathan o. the coordination chemistry of nanocrystal surfaces[j]. science, 2015, 347(6222): 615-616.

[2] wang r, shang y, kanjanaboos p, et al. colloidal quantum dot ligand engineering for high performance solar cells[j]. energy amp; environmental science, 2016, 9(4): 1130-1143.

[3] brown p r, kim d, lunt r r, et al. energy level modification in lead sulfide quantum dot thin films through ligand exchange[j]. acs nano, 2014, 8(6): 5863-5872.