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Ag2S/ZnO复合量子点用于荧光太阳能聚光器的制备开题报告

 2020-02-11 00:36:46  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着传统化石能源储量的日益减少,荧光太阳能聚光器(lsc)这一最初于30多年前提出的可再生清洁能源技术再次回归人们的视野,重新焕发出蓬勃的活力。荧光太阳能聚光器的潜力在于它具有传统常规光伏电池难以有效使用的更广泛的领域:建筑环境。lsc是一种设计非常灵活的设备,它可以设计为多种形状和颜色,应用于许多不同的环境当中。而目前荧光太阳能聚光器所面临的最主要的挑战是如何提高光电转换效率。

荧光型太阳能聚光器的工作原理是利用荧光物质吸收太阳光,受激发后再发射的光子大部分可以在聚光器件和空气界面处发生全反射,进入到波导模式,从而汇聚到聚光器的边缘,汇聚后的光子可以驱动太阳能电池板。当聚光效率足够高时,便可以实现一种低成本的光伏技术。

lsc主要由荧光材料和透明基质组成。目前,制备荧光太阳能聚光器的荧光材料通常是有机荧光分子和半导体量子点。基于低毒性、高吸收量子点的聚光器成为未来能够产品化的重要研究方向,例如铜铟硒硫量子点和硅量子点等将成为未来重要的研究方向。而ag2s和zno纳米材料作为重要的光学和电子功能材料,具有很好的光电和光热性质,被广泛应用于光电器件和电子器件中。正常的工作温度下,ag2s和zno的毒性都较弱,加之二者都有很好的光学性能,这两种材料在lsc荧光材料的研究中也应当受到足够的重视。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

材料制备:以aptes为粘合剂,通过溶胶-凝胶法将硫化银和氧化锌二者的量子点共热复合;用所得的复合量子点制备荧光太阳能聚光器;

材料表征:对ag2s/zno复合量子点材料的结构、形貌、光谱性质以及聚光器的光电转化效率进行表征,通过xrd、tem、sem、uv-vis等表征手段对其形貌结构及元素构成进行表征,探究不同反应条件如反应温度,升温速率,原料配对等对复合量子点尺寸或形貌的影响;用复合量子点制备荧光太阳能聚光器并进行光电转换效率等表征。

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3. 研究计划与安排

第1-3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。

第4-8周:按照设计方案,完成在不同反应条件下ag2s/zno复合量子点的合成(如不同反应温度、不同原料配比,不同升温速率等);制备荧光太阳能聚光器;

第9-11周:对得到的复合量子点的光学性能进行表征,对制备的荧光太阳能聚光器进行光电转换效率等表征,并对得到的数据进行分析处理;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] peng jiang, chun-nan zhu, zhi-ling zhang, zhi-quan tian, dai-wen pang water-soluble ag2s quantum dots for near-infrared fluorescence imaging in vivo. biomaterials 2012, 33, 5130-5135.

[2] lianjiang tan, shuiping liu, qinglai yang, and yumei shen facile assembly of oppositely charged silver sulfide nanoparticles into photoluminescent mesoporous nanospheres. langmuir 2015, 31, 3958#8722;3964.

[3] chunyan li, yejun zhang, mao wang, yan zhang, guangcun chen, lun li, dongmin wu in vivo real-time visualization of tissue blood flow and angiogenesis using ag2s quantum dots in the nir-ii window. biomaterials 2014, 35, 393-400.

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