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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

运用Materials Studio建立CH3NH3PbX3的结构模型，并运用CASTEP模块对其进行计算分析，从理论角度研究CH3NH3PbX3物理性质，由于CH3NH3PbX3钙钛矿是作为新型染料敏化太阳能电池的关键原料，其晶体结构和光电转换效率是本课题研究的重要部分，因而本课题将重点分析其光电性质。

国内外研究现状

CH3NH3PbX3钙钛矿太阳电池作为一种新型染料敏化太阳电池，国内外相关研究近几年刚刚起步，由于其不仅具有较高的能量转换效率，在实际使用中具有比传统染料敏化太阳电池和有机光伏器件更好的性能稳定性和更长的使用寿命使其具有的非常光明的产业化前景，是现有商业太阳电池最有潜力的竞争者。

2009年日本科学家发现钙钛矿型光吸收剂的禁带宽度仅有1.5eV，在光伏领域表现出良好的前景。截止2013年9月份，由CH3NH3PbI3组装的太阳能电池的光电转换效率已经高达15%以上，仅2013年就有10篇以上的学术论文发表在权威期刊science、nature以及旗下的子刊。英国牛津大学教授指出，由CH3NH3PbI3组装的太阳能电池的光电转换效率会很快超过薄膜太阳能电池的20%和单晶硅太阳能电池的25%，并预测该种太阳能电池的光电转换效率将可达到30%。

国内方面，2015年9月28日，中科院大连化物所洁净能源国家实验室太阳能研究部硅基太阳能电池研究组刘生忠研究员带领团队利用升温析晶法，首次制备出了超大尺寸单晶钙钛矿CH3NH3PbI3晶体，尺寸超过2英寸（大于71 mm），这是世界上首次报导尺寸超过0.5英寸的钙钛矿单晶。相关结果在线发表在《先进材料》期刊。

2. 研究的基本内容

（1）学习ch3nh3pbx3的相关知识原理。

（2）应用materials studio建立ch3nh3pbx3的结构模型，首先建立起ch3nh3pbi3模型，并运用castep模块分析其能级结构，态密度以及光学性质，在掌握的基础上进一步建立ch3nh3pbbr3以及ch3nh3pbcl3模型，并作类似分析。

（3）在上述基础上，探究不同温度条件下对ch3nh3pbx3分子结构、导电性能以及光电转换效率的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实行方案：应用材料模拟软件materials studio进行ch3nh3pbx3结构模型的建立和分析。

进度：

（1）2015.9-2015.12

4. 参考文献

[1] 张玮皓,彭晓晨,冯晓东. 钙钛矿太阳能电池的研究进展[j]. 电子元件与材料,2014(08)

[2] 邓林龙,谢素原,黄荣彬,郑兰荪. 钙钛矿太阳能电池材料和器件的研究进展[j]. 厦门大学学报(自然科学版),2015(05)

[3] li lang, ji-hui yang, heng-rui liu, h.j. xiang, x.g. gong.first-principles study on the electronic and optical properties of cubic abx3 halide perovskites.physics letters a 378 (2014) 290–293