第一章緒論：凝聚態(tài)材料光電轉(zhuǎn)換性能研究背景與意義第二章凝聚態(tài)材料的光電轉(zhuǎn)換機理第三章鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換性能研究第四章量子點光電探測器的光電轉(zhuǎn)換性能研究第五章凝聚態(tài)材料光電轉(zhuǎn)換性能的實驗研究第六章結(jié)論與展望：凝聚態(tài)材料光電轉(zhuǎn)換性能的未來發(fā)展方向01第一章緒論：凝聚態(tài)材料光電轉(zhuǎn)換性能研究背景與意義引入——光電轉(zhuǎn)換的時代需求能源危機與環(huán)境污染可再生能源的重要性光電轉(zhuǎn)換技術(shù)的應(yīng)用潛力全球能源危機和環(huán)境污染問題的嚴(yán)峻性發(fā)展高效、清潔的可再生能源的必要性光電轉(zhuǎn)換技術(shù)在太陽能電池、光電探測器等領(lǐng)域的巨大潛力分析——凝聚態(tài)材料的特性鈣鈦礦材料的電子結(jié)構(gòu)量子點的光學(xué)性質(zhì)載流子動力學(xué)的重要性鈣鈦礦材料的ABX?結(jié)構(gòu)及其電子特性量子點的尺寸依賴光學(xué)性質(zhì)及其在光致發(fā)光和光吸收方面的應(yīng)用載流子動力學(xué)對光電轉(zhuǎn)換性能的影響論證——研究的意義與目標(biāo)理論層面的意義應(yīng)用層面的意義具體研究目標(biāo)推動材料科學(xué)和物理學(xué)的交叉發(fā)展為可再生能源技術(shù)的發(fā)展提供技術(shù)支持制備高效鈣鈦礦太陽能電池和量子點光電探測器02第二章凝聚態(tài)材料的光電轉(zhuǎn)換機理引入——光電轉(zhuǎn)換的基本原理光電轉(zhuǎn)換的基本過程凝聚態(tài)材料的電子結(jié)構(gòu)光學(xué)性質(zhì)的影響光子激發(fā)電子躍遷到導(dǎo)帶，形成自由電子和空穴對凝聚態(tài)材料的能帶結(jié)構(gòu)與光電轉(zhuǎn)換性能的關(guān)系凝聚態(tài)材料的光學(xué)性質(zhì)對光電轉(zhuǎn)換性能的影響分析——凝聚態(tài)材料的電子結(jié)構(gòu)鈣鈦礦材料的能帶結(jié)構(gòu)量子點的尺寸依賴能帶表面態(tài)的影響鈣鈦礦材料的能帶結(jié)構(gòu)與光電轉(zhuǎn)換性能的關(guān)系量子點的尺寸依賴能帶及其對光電轉(zhuǎn)換性能的影響表面態(tài)對光電轉(zhuǎn)換性能的影響論證——載流子動力學(xué)的重要性載流子產(chǎn)生過程載流子分離過程載流子復(fù)合過程光子激發(fā)載流子的過程及其影響因素載流子在材料中的分離過程及其影響因素載流子在材料中的復(fù)合過程及其影響因素03第三章鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換性能研究引入——鈣鈦礦太陽能電池的研究背景鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展歷程鈣鈦礦材料的優(yōu)勢鈣鈦礦太陽能電池的應(yīng)用潛力鈣鈦礦太陽能電池的發(fā)展歷程及其效率提升鈣鈦礦材料的高效、低成本和易于制備等優(yōu)點鈣鈦礦太陽能電池在可再生能源領(lǐng)域的應(yīng)用潛力分析——材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化缺陷工程表面鈍化異質(zhì)結(jié)構(gòu)建通過摻雜抑制缺陷態(tài)的產(chǎn)生通過表面處理降低表面態(tài)的影響通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)提高光電轉(zhuǎn)換性能論證——器件結(jié)構(gòu)設(shè)計透明導(dǎo)電基底電子傳輸層空穴傳輸層如FTO玻璃等材料的選擇與制備如TiO?等材料的選擇與制備如spiro-OMeTAD等材料的選擇與制備04第四章量子點光電探測器的光電轉(zhuǎn)換性能研究引入——量子點光電探測器的研究背景量子點光電探測器的發(fā)展歷程量子點材料的優(yōu)勢量子點光電探測器的應(yīng)用潛力量子點光電探測器的發(fā)展歷程及其性能提升量子點材料的尺寸依賴光學(xué)性質(zhì)及其在光電探測器中的應(yīng)用量子點光電探測器在光通信、生物成像等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力分析——材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化尺寸控制表面鈍化異質(zhì)結(jié)構(gòu)建通過溶劑熱法合成不同尺寸的量子點通過表面處理降低表面態(tài)的影響通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)提高光電轉(zhuǎn)換性能論證——器件結(jié)構(gòu)設(shè)計透明導(dǎo)電基底電子傳輸層空穴傳輸層如ITO玻璃等材料的選擇與制備如ZnO等材料的選擇與制備如聚苯胺等材料的選擇與制備05第五章凝聚態(tài)材料光電轉(zhuǎn)換性能的實驗研究引入——實驗研究的意義與方法實驗研究的重要性實驗研究的方法實驗研究的意義實驗研究是驗證理論分析和優(yōu)化材料性能的重要手段實驗研究的方法包括材料制備、性能測試和結(jié)果分析等實驗研究的意義在于驗證理論模型的準(zhǔn)確性，并為材料設(shè)計和器件優(yōu)化提供實際數(shù)據(jù)支持分析——鈣鈦礦太陽能電池的制備與測試制備方法性能測試結(jié)果分析鈣鈦礦太陽能電池的制備方法包括旋涂電子傳輸層、旋涂鈣鈦礦薄膜、旋涂空穴傳輸層和濺射金屬電極等步驟鈣鈦礦太陽能電池的性能測試包括光致發(fā)光光譜、光電流響應(yīng)和外部量子效率等鈣鈦礦太陽能電池的結(jié)果分析包括器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化、性能測試和結(jié)果分析論證——量子點光電探測器的制備與測試制備方法性能測試結(jié)果分析量子點光電探測器的制備方法包括旋涂電子傳輸層、旋涂量子點薄膜、旋涂空穴傳輸層和濺射金屬電極等步驟量子點光電探測器的性能測試包括光致發(fā)光光譜、光電流響應(yīng)和響應(yīng)速度等量子點光電探測器的結(jié)果分析包括器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化、性能測試和結(jié)果分析06第六章結(jié)論與展望：凝聚態(tài)材料光電轉(zhuǎn)換性能的未來發(fā)展方向引入——研究總結(jié)與成果研究內(nèi)容研究方法研究成果本論文的研究內(nèi)容包括凝聚態(tài)材料的光電轉(zhuǎn)換機理、材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化和器件結(jié)構(gòu)設(shè)計本論文的研究方法包括實驗與理論相結(jié)合本論文的研究成果包括鈣鈦礦太陽能電池和量子點光電探測器分析——凝聚態(tài)材料光電轉(zhuǎn)換性能的關(guān)鍵因素材料結(jié)構(gòu)器件結(jié)構(gòu)缺陷態(tài)凝聚態(tài)材料的結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要包括缺陷工程、表面鈍化和異質(zhì)結(jié)構(gòu)建等方法器件結(jié)構(gòu)設(shè)計對器件的性能也有重要影響缺陷態(tài)對器件的性能有重要影響論證——凝聚態(tài)材料光電轉(zhuǎn)換性能的未來發(fā)展方向二維鈣鈦礦材料金屬有機框架（MOFs）材料復(fù)合材料二維鈣鈦礦材料因其優(yōu)異的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)，在光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力金屬有機框架（MOFs）材料因其可調(diào)諧的孔道結(jié)構(gòu)和豐富的化學(xué)性質(zhì)，在光電轉(zhuǎn)換領(lǐng)域也具有巨大的應(yīng)用潛力凝聚態(tài)材料與其他材料的復(fù)合，如鈣鈦礦與石墨烯的復(fù)合、量子點與碳納米管的復(fù)合等07致謝——感謝導(dǎo)師與團隊成員致謝本論文的完成離不開導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)和團隊成員的共同努力。在此，向?qū)焁XX教授致以最誠摯的感謝。導(dǎo)師在論文的選題、實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)分析等方面給予了悉心的指導(dǎo)，其嚴(yán)謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和深厚的學(xué)術(shù)造詣使我受益匪淺。同時，也要感謝團隊成員XXX、XXX和XXX等人的幫助。他們在實驗操作、數(shù)據(jù)分析和論文撰寫