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本科毕业设计（论文）文献综述院 （系）：专 业：班 级：学生姓名： 学 号:年 月 日本科生毕业设计（论文）文献综述评价表毕业设计（论文）题目综述名称 注意综述名称（综述内容中不要出现本课题怎么样等等）评阅教师姓名 职称评 价 项 目 优 良 合格 不合格综述结构 01 文献综述结构完整、符合格式规范综述内容 02 能准确如实地阐述参考文献作者的论点和实验结果03 文字通顺、精练、可读性和实用性强04 反映题目所在知识领域内的新动态、新趋势、新水平、新原理、新技术等参考文献 05 中、英文参考文献的类型和数量符合规定要求，格式符合规范06 围绕所选毕业设计（论文）题目搜集文献成绩综合评语：评阅教师（签字）：年 月 日文献综述： 小四号宋空一行标题 二号黑居中空一行1 XXX 三号黑XXX 小四号宋，行距20磅1.1 XXXX 小三号黑XXX 小四号宋，行距20磅1.1.1 XXX 四号黑XXX 小四号宋，行距20磅空一行2 XXXX 三号黑(空1行)参 考 文 献(空1行)[要求按国标GB 7714—87《文后参考文献著录规则》书写，例如：][1] 袁庆龙，候文义．Ni-P合金镀层组织形貌及显微硬度研究［J］．太原理工大学学报，2001，32(1)：51-53 ．（宋体五号，行距固定值20磅）[2] 刘国钧，王连成．图书馆史研究［M］．北京：高等教育出版社，1979：15-18，31．下面的是我的文献综述文献综述:FTO透明导电薄膜的溅射法制备1 前言为了更好的开展毕业论文及毕业实验工作，在查找和阅读与《DSSC用FTO透明导电玻璃的溅射法制备》相关的文献和资料，完成撰写了本文献综述。随着科技的日趋成熟，导电玻璃的制备方法也越来越成熟，种类也衍生得越来越多。本文章将对国内外的制备方法，种类，发展现状及趋势，工艺性能，退火处理对性能的影响等方面做一简要介绍。2透明导电玻璃的种类及制备方法简介2.1透明导电玻璃的种类2.1 .1 TCO导电玻璃TCO（Transparent Conductive Oxide）玻璃，即透明导电氧化物镀膜玻璃，是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜而形成的组件.主要包括铟、锡、锌、铬的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。2.1.2 ITO透明导电玻璃ITO透明导电玻璃全称为氧化铟锡(Indium-Tin Oxide)透明导电膜玻璃,多通过ITO导电膜玻璃生产线,在高度净化的厂房环境中,利用平面磁控技术,在超薄玻璃上溅射氧化铟锡导电薄膜镀层并经高温退火处理得到的高技术产品。 ITO玻璃产品广泛地用于液晶显示器(LCD)、太阳能电池、微电子ITO导电膜玻璃、光电子和各种光学领域。2.1.3FTO透明导电玻璃FTO透明导电玻璃为掺杂氟的SnO2导电玻璃(SnO2:F)，简称为FTO。FTO玻璃可以做为ITO导电玻璃的替换用品，广泛用于液晶显示屏，光催化，薄膜太阳能电池基底等方面，市场需求极大. FTO玻璃因其特殊性，在染料敏化太阳能电池，电致变色和光催化方面对其透光率和导电率都有很高的要求，其综合性能常用直属FTC来评价：FTC＝T10／RS。T是薄膜的透光率，RS是薄膜的方阻值；在光学应用方面，则要求其对可见光有好的透射性和对红外有良好的反射性。对其基本要求是：①表面方阻低，②透光率高，③面积大、重量轻，④易加工、耐冲击。2.2FTO透明导电玻璃制备方法FTO透明导电玻璃的制备方法有，物理方法：溅射法、真空蒸发镀膜法、离子辅助沉积镀膜法等；化学方法：喷雾热解法、溶胶-凝胶法和化学气相沉积法等。目前适合批量生产且研发较多的有真空蒸发镀膜法、磁控溅射法、化学气相沉积法和喷雾热解等方法！［1］化学气相沉积法和真空镀膜法制备的薄膜和玻璃基板的结合强度不够，溶胶-凝胶法制备的导电薄膜电阻较高。适合于批量生产且已经形成产业的工艺，只有磁控溅射法和溶胶－凝胶法。特别是，溅射法由于具有良好的可控性和易于获得大面积均匀的薄膜。2.2.1磁控溅射法镀膜：溅射镀膜(sputtering deposition)是指用离子轰击靶材表面，使靶材的原子被轰击出来，溅射产生的原子沉积在基体表面形成薄膜。溅射镀膜有二级、三级或四级溅射、磁控溅射、射频溅射、偏压溅射、反应溅射、离子束溅射等装置。目前最常用的制备CoPt 磁性薄膜的方法是磁控溅射法。磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气，在阴极（柱状靶或平面靶）和阳极（镀膜室壁） 之间施加几百K 直流电压，在镀膜室内产生磁控型异常辉光放电，使氩气发生电离。氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面，将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间，便可以获得不同材质和不同厚度的薄膜。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密、均匀等优点。2.2.2真空蒸发镀膜：真空蒸发镀膜(vacuum vapor deposition)是在工作压强低于10-2 Pa，用蒸发器加热物质使之汽化蒸发到基片，并在基片上沉积形成固态薄膜的一种工艺方法。真空蒸发的加热方式主要有电阻加热蒸发、电子束加热蒸发、高频加热蒸发和激光加热蒸发等。对于镀制透明导电氧化物薄膜而言，其真空蒸发镀膜工艺一般有三种途径：(1)直接蒸发氧化物；(2)采用反应蒸发镀，即在蒸发金属的同时通入氧气进行化学反应生成金属氧化物；(3)对蒸发金属镀膜进行氧化处理。2.2.3溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法(so1-gel)是近年来发展起来的能代替高温固相合成反应制备陶瓷、玻璃和许多固体薄膜材料的一种新方法。它将金属醇盐或无机盐经溶液、溶胶、凝胶而周化，再将凝胶低温处理变为氧化物的方法，是应用胶体化学原理制各无机材料的一种湿化学方法。溶胶-凝胶工艺是一种制备多元氧化物薄膜的常用方法。按工艺可分为浸涂法和旋涂法。浸涂法是将衬底浸人含有金属离子的前驱体溶液中，以均匀速度将其提拉出来，在含有水分的空气中发生水解和聚合反应，最后通过热处理形成所需薄膜；而旋涂法则是通过将前体溶液滴在衬底后旋转衬底获得湿膜。2.2.4化学气相沉积法：化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)是反应物质在气态条件下发生化学反应，生成固态薄膜沉积在加热的固态衬底表面，是一种重要的薄膜制各方法。CVD法所选的反应体系必须满足：(1)在沉积温度下，反应物必须有足够的蒸汽压；(2)化学反应产物除了所需的沉积物为固态外，其余必须为气态；(3)沉积物的蒸汽压应足够低，以保证能较好地吸附在具有一定温度的基体上，但此法因必须制各具有高蒸发速率的铟锡前驱物而使生产成本较高。影响化学气相沉积薄膜的工艺参数很多，包括基体温度、气压、工作气体流量和反应物及其浓度等。化学气相沉积技术的主要特点包括：设备及工艺简单、操作维护方便、灵活性强；适合在各种形状复杂的部件上沉积薄膜：由于设备简单，薄膜制备的成本也比较低。但是，薄膜的表面形貌很大程度上受到化学反应特性以及能量撒活方式的影响。2.2.5喷雾热分解法：喷雾热分解法是化学法成膜的一种，其过程与APCVD法比较相似。它是将前驱体溶液在高压载气的作用下雾化，然后输送到基片表面，在高温作用下，前驱体溶液发生一系列复杂的化学反应，在基片表面上得到需要的薄膜材料。而反应副产物一般是通过气相形式排出反应腔。常用的高压载气主要有：压缩空气、氮气、氩气等等。但是由于压缩空气中常含有大量的水蒸气，所以用氮气作为载气的情形比较多。如果需要在基片表面上发生分解反应，基片温度一般在300℃以上，在玻璃上制备FTO薄膜的基片温度一般为500℃。影响最终薄膜性能的喷涂参数有：载气压力、前驱体溶液流量、基片温度、喷口与基片的距离、喷枪移动速度等等［2］。在成膜过程中基材的温度、液体的流速、压缩气体的压力以及喷嘴到基材的距离等参数均可实现精确控制［3］。3 FTO透明导电玻璃的研究现状、应用及发展趋势3.1FTO透明导电玻璃的研究现状自1907年Badeker首次报道了热氧化溅射的Cd薄膜生成半透明导电的CdO薄膜，引发了对透明导电氧化物(TCO)薄膜的研究。1950年前后出现了硬度高，化学稳定性好的SnO2基薄膜及综合光电性能优良的In2O3基薄膜，ZnO基薄膜的研究始于2O世纪80年代 。目前研究和应用较多的TCO薄膜主要有SnO2、In2O3。和ZnO基三大体系，其中以In203：Sn(ITO)，SnO2 ：F(FTO)和ZnO：Al(ZAO)最具代表性，这些薄膜具有高载流子浓度(1018～1021cm-3)和低电阻率(10-3～1O-4Ω•cm)，且可见光透射率8O％～90％，使这些薄膜已被广泛应用于平面显示、建筑和太阳光伏能源系统中。［4］ 已经商业化应用的TCO薄膜主要是In2O3Sn(ITO)和SnO2：F(FTO)2类，ITO由于其透明性好，电阻率低，易刻蚀和易低温制备等优点，一直是显示器领域中的首选TCO薄膜。FTO薄膜由于其化学稳定性好，生产设备简单，生产成本低等优点在节能视窗等建筑用大面积TCO薄膜中，具有很大的优势［5］。Sn02：F（FTO）掺杂体系是一种n型半导体材料，表现出优良的电学和光学性能，并且耐腐蚀，耐高温，成本低，化学稳定性好，是现在研究较多，应用范围较广的一类TCO薄膜。苗莉等［6］采用喷雾热解法，以NH4F、SnCl2•2H20为原料，在普通玻璃衬底上制备出了方块电阻最低达到6.2Ω/口，可见光透光率为86.95％的FTO薄膜，且薄膜晶粒均匀，表面形貌平整致密。Yadav等［7］采用喷雾热解法，制备了不同厚度的FTO薄膜，最低电阻率达到3.91 X 10-4 Ω•cm。Moholkar等［8］采用喷雾热解法，制备了不同掺F浓度的FTO薄膜，研究了氟的掺杂浓度对Sn02薄膜的光学，结构和电学性能的影响。中国科学院等离子体物理研究所的戴松元小组［9、10］将FTO用于染料敏化太阳电池的透明电极，并获得较高的光电转换效率。射频溅射：射频溅射的基本原理是射频辉光放电。国内外射频溅射普遍选用的射频电源频率为13．56MHz,以防止射频信号与无线电信号的相互干扰。通常直流溅射的基本过程是，从阴极发出的电子，经过电场的加速后获得足够的能量，可以使气氛气体发生电离。正离子在电场作用下撞击阴极表面，溅射出阴极表面的原子、分子到衬底表面发生吸附、凝聚，最终成膜。直流溅射不能用于绝缘体材料的薄膜制备，因为绝缘材料在受到正离子轰击时，靶材表面的正离子无法中和，使靶表面的电位逐渐升高，导致阴极靶与阳极问的电场减小，当靶表面电位上升到一定程度时，可以使气体无法电离，溅射无法进行。而射频溅射适合于任何一种类型的阻抗耦合，电极和靶材并不需要是导体，射频溅射非常适合于制备半导体、绝缘体等高熔点材料的薄膜。在靶材表面施加射频电压，当溅射处于上半周时，由于电子的质量比离子的质量小很多，故其迁移率很高，用很短时间就可以飞向靶面，中和其表面积累的正电荷，从而实现对绝缘材料的溅射，并且在靶表面又迅速积累起了大量的电子，使其表面因空间电荷而呈现负电位，导致在射频溅射正半周期，也可吸引离子轰击靶材。从而实现了在电压正、负半周期，均可溅射。磁场的作用是将电子与高密度等离子体束缚在靶材表面，可以提高溅射速度。［11］用JPGF一450型射频磁控溅射系统在玻璃衬底上制备SnO2：F薄膜，系统的本底真空度为10-3Pa．溅射所用陶瓷靶是由纯度为99.99％SnO2和NH4F，粉末经混合、球磨后压制成坯，再经1300℃烧结而成，靶中NH4F的重量比是1.78％，用纯度为99．99％ 的氩气和氧气作为工作气体，由可控阀门分别控制气体的流量。溅射过程中，控制真空室内氩气压强为1Pa，氧分压为0.5—1.5 Pa，靶与衬底间的距离为5cm．溅射功率为150W，溅射时间为25 min，衬底温度为100℃。用RIGAKU D／MAX—yA型x射线衍射(XRD)仪(CuKa辐射波长，0.154178 nm)测试样品的结构，用APHM一0190型原子力显微镜(AFM)观测样品的表面形貌，使用 rv一1900型紫外可见光分光光度计测量样品的吸收谱，使用激发源为325 nm的He—Cd激光器的光谱仪测量样品的室温光致发光谱，使用普通的万电表测试它的导电性（前提是尽量保持测量条件的一致性）。3.2FTO透明导电玻璃的应用FTO透明导电玻璃具有优良的光电性能，被广泛用于太阳能电池的窗口材料、低损耗光波导电材料及各种显示器和非晶硅太阳能电池中作为透明玻璃电极等，与生活息息相关。3.2.1在薄膜太阳电池上的应用太阳能电池是利用光伏效应，在半导体p-n结直接将太阳光的辐射能转化成电能的一种光电器件。TCO薄膜是太阳电池关键材料之一，可作为染料敏化太阳电池(dye-sensitized solar cells，DSCS)［12］等的透明电极，对它的要求是：具有低电阻率(方块电阻Rsh约为15Ω/□)；高阳光辐射透过率，即吸收率与反射率要尽可能低；化学和力学稳定性好的特点。在薄膜太阳电池中，透明导电膜充当电极，具有太阳能直接透射到作用区域几乎不衰减、形成p-n结温度较低、低接触电阻、可同时作为防反射薄膜等优点。3.2.2在显示器上的应用显示器件能将外界事物的光、声、电等信息，经过变换处理，以图像、图形、数码、字符等适当形式加以显示。显示技术的发展方向是平板化。在众多平板显示器中，薄膜电致发光显示由于其主动发光、全固体化、耐冲击、视角大、适用温度宽、工序简单等优点，引起广泛关注，并发展迅速。FTO薄膜具有可见光透过率高、电阻率低、较好的耐蚀性和化学稳定性，因此被广泛用作平板显示器的透明电极。3.2.3在气敏元件上的应用气体传感器是把气体的物理、化学性质变换成易处理的光、电、磁等信号的转换元件。半导体气体传感器是采用金属氧化物或金属半导体氧化物材料做成的元件，与气体相互作用时产生表面吸附或反应，引起以载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化。二氧化锡薄膜气敏器件具有灵敏度高、响应速度和恢复速度快、功耗低等特点，更重要的是容易集成。随着微电子技术的发展，传感器不断向智能化、微型化方向发展。［13］3.2.4在建筑幕墙玻璃及透明视窗上的应用喷雾热解法制各的FTO薄膜能用于阳光节能玻璃，对可见光高透射，但对红外光高反射，其反射率大于70％。让阳光中可见光部分透过，而红外部分和远红外反射。阳光中的可见光部分对室内采光是必需的，但可将红外部分的热能辐射反射回去，能有效调节太阳光的入射和反射。利用FTO薄膜在可见光区的高透射性和对红外光的高反射性，可作为玻璃的防雾和防冰霜薄膜。3.3 FTO透明导电玻璃的发展趋势随着LCD的商品化、彩色化、大型化和TFT的驱动或太阳能电池的能量转变效率的提高，人们对透明导电氧化物（TCO）薄膜的要求越来越严格，至少需要满足如下条件：(1)导电性能好，电阻率较低；(2)可见光内透光率较高：(3)镀膜温度更接近室温，能大面积均匀地镀膜；(4)膜层加工性能好，可以进行高精度低损伤腐蚀；(5)热稳定性及耐酸、碱性优良，硬度高；(6)表面形状良好，没有针孔；(7)价格较低，可实现大规模工业化生产。目前，TCO薄膜已普遍达到下列水平：膜厚为500 nm的情况下电阻率在10-4 Ω•cm数量级，在可见光区透光率达80％，载流子迁移率一般达到40cm2／(v•s)。虽然TCO薄膜的性能指标可以满足当前应用需要，但随着器件性能的不断提升，对TCO薄膜提出了更高的性能要求。一些学者提出了TCO薄膜发展的一个量化的前景指标：禁带宽度>3 eV，直流电阻率～5×10-5 Ω•cm，可见光段在自由电子作用下的吸收系数<2x103 cm-1，载流子迁移率>100 cm2／(v•s)。几十年来，人们一直在努力提高透明导电薄膜的透明性和导电性。SnO2：F（TFO）透明导电薄膜由于其兼备低电阻，高的可见光透过率，近红外高的反射率，优良的膜强度和化学稳定性等优点，越来越受到人们的青睐，必将在平板显示器件、建筑物玻璃和气敏传感器等众多领域中得到更广泛的应用。利用溅射法制备FTO透明导电玻璃它的生产工艺简单，操作方便，利于控制。成本较低，原料易得，但在制备过程中NH4F加热分解放出有污染的氮氧化物和氨烟，这对以后商业化生产造成了很大的制约。所以对原料的改进和污染的控制方面还有待开发。4 制备条件对膜结构及光电性能的影响长安大学材料科学与工程学院段理等做了磁控溅射制备银掺杂ZnO薄膜结构及光电性质研究实验，发表了文献［14］，并在文献14中得出了4.1——4.3的结论。4.1制备条件对膜厚的影响文献中采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了银掺杂ZnO薄膜，当薄膜淀积时间从30rain延长到90min时，薄膜的厚度几乎按照线性关系从约270nm增加到820nm，即薄膜的淀积速率大致稳定在9nm／min左右，为匀速生长。溅射功率与膜厚呈线性增长，及沉淀速率与溅射功率大致呈线性关系。4.2制备条件对膜结构的影响晶体质量随溅射功率的增大而降低，随溅射气压的增大而降低。4.3制备条件对膜光电性质的影响在固定溅射总气压的条件下，增大氧分压可以增强薄膜的紫外发光强度，增大薄膜的载流子浓度。4.4 退火对薄膜的影响退火能显著提高薄膜晶体质量，并增强薄膜的PL发光强度和导电能力，其原因是退火能使银离子完成对锌离子的替代从而形成受主。［15］5 退火后处理对膜结构与成分的影响光敏薄膜的光电、形貌性能与退火处理密切相关，退火处理优化了薄膜表面形貌、减小了光学能隙、增大了薄膜的导电率和载流子迁移率。光敏薄膜性能的优化，有利于增大聚合物太阳电池的填充因子、开路电压和短路电流，对于提高其能量转换效率、改善器件光伏性能具有非常重要的意义。［16］分别对较低氧分压反应磁控溅射制备的 薄膜进行氧化性气氛和惰性气氛退火。通过XRD和SEM 分析，发现氧化性气氛退火薄膜为表面多孔的金红石结构 ，而惰性气氛退火薄膜表面较为致密，结构分析不仅观察到金红石结构的 ，还发现了四方结构的 。XPS表面分析进一步表明，氧化性气氛退火后，薄膜成分单一，未氧化的 完全氧化成稳定的 ，而且具有稳定结构的 薄膜表面吸附水很少。相对而言，惰性气氛退火后，薄膜表面 、 和 共存，表面化学吸附氧和吸附水较明显，薄膜的稳定性降低。［17］6 FTO导电玻璃制备相关参数根据范志新等所提出的理论表达式： 带入相关数据可得到，SnO2:F（FTO）的最佳掺杂含量为2.54%［18］通过对比总结，参考大量数据，选择溅射功率：100W，溅射压力：5Pa，溅射时间：1.5h，溅射靶距：38mm［13、19］做产品。进行相关参数的选择与优化。7 参考文献1、张志海， 热解法制备氟掺杂二氧化锡导电薄膜及其性能研究 合肥工业大学2、汪振东， 玻璃基TiO<,2>-SiO<,2>/SnO<,2>：F薄膜的喷雾热分解法制备和表征 武汉理工大学3、郝喜红， 喷雾热解法制备掺杂二氧化锡导电薄膜 西安建筑科技大学4、张明福等， 透明导电氧化物薄膜研究的新进展 压电与声光5、方俊 杨万莉， n型透明导电氧化物薄膜的研究新进展 陶瓷6、苗莉等， SnO2:F导电薄膜的制备方法和性能表征 材料导报7、Yadav A A，Masumdar E U，Moholkar A V，et a1．Effect of quantity of spraying solution on the properties of spray deposited fluorine doped tin oxide thin films[J]．Physiea B：Condensed Matter，2009，404(12—13)：1874 - 1877．8、Moholkar A V，Pawar S M，Rajpure K 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广西师范大学学报（自然科学版）

应该如何撰写文献综述 一,什么是文献综述文献综述的概念文献综述是对某一学科,专业或专题的大量文献进行整理筛选,分析研究和综合提炼而成的一种学术论文, 是高度浓缩的文献产品.根据其涉及的内容范围不同,综述可分为综合性综述和专题性综述两种类型.所谓综合性综述是以一个学科或专业为对象,而专题性综述则是以一个论题为对象的.文献综述反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的历史现状,最新进展,学术见解和建议,它往往能反映出有关问题的新动态,新趋势,新水平,新原理和新技术等等.文献综述是针对某一研究领域分析和描述前人已经做了哪些工作,进展到何程度,要求对国内外相关研究的动态,前沿性问题做出较详细的综述,并提供参考文献.作者一般不在其中发表个人见解和建议,也不做任何评论,只是客观概括地反映事实.文献综述的作用文献综述在于高度浓缩了几十篇甚至上百篇散乱无序的同类文献之成果与存在问题或争论焦点,对其进行了归纳整理,使之达到了条理化和系统化的程度.它不仅为科研工作者完成科研工作的前期劳动节省了用于查阅分折文献的大量宝贵时间,而且还非常有助于科研人员借鉴他人成果,把握主攻方向以及领导者进行科学决策.要求同学们学写综述的意义通过搜集文献资料过程,可进一步熟悉文献的查找方法和资料的积累方法,在查找的过程中同时也扩大了知识面;查找文献资料,写文献综述是科研选题的第一步,因此学习文献综述的撰写也是为今后科研活动打基础的过程;通过综述的写作过程,能提高归纳,分析,综合能力,有利于独立工作能力和科研能力的提高.二,文献综述的选题与文献资料的搜集 选题原则1.结合所学知识选自己专长的或有基础的题目,否则难以写出水平较高的综述.2.根据所占有文献资料的质和量选题.3.选题一定要能反映出新的学科矛盾的焦点,新成果,新动向.4.题目不宜过大,范围不宜过宽.这样查阅文献的数量相对较小,撰写时易于归纳整理,否则,题目选得过大,查阅文献花费的时间太多,影响实习,而且归纳整理困难,最后写出的综述大题小作或是文不对题. (二)文献资料的搜集1,文献资料的搜集途径(1)利用有关的检索工具(包括目录,文摘和索引等)搜集文献资料.(2)利用国际联机检索系统搜集文献资料.(3)利用原始文献(包括专业期刊,科技报告,专利文献,学位论文,会议文献,专著和标准等)搜集文献资料.(4)利用三次文献(包括综述,述评,百科全书,年鉴和手册等)搜集文献资料.(5)通过Interent网和光盘数据库搜集文献资料.2,文献资料的搜集方法将文献资料储存在大脑中或其他载体上形成不时取用的"资料库"的过程称作文献资料搜集法.它包括阅读法,剪报法,笔记法和现代化技术存贮法(如复印,电脑存贮,光盘存贮等).三,格式与写法 文献综述的格式与一般研究性论文的格式有所不同.这是因为研究性的论文注重研究的方法和结果,而文献综述要求向读者介绍与主题有关的详细资料,动态,进展,展望以及对以上方面的评述.因此文献综述的格式相对多样,但总的来说,一般都包含以下部分具体格式:①综述题目;②作者单位;③摘要;④关键词;⑤前言;⑥主题;⑦总结;⑧参考文献.下面着重介绍前言,主题部分,总结部分及参考文献.撰写文献综述时可按这四部分拟写提纲,再根据提纲进行撰写工. (一) 前言部分前言部分,主要是说明写作的目的,介绍有关的概念及定义以及综述的范围,扼要说明有关主题的现状或争论焦点,使读者对全文要叙述的问题有一个初步的轮廓.前言部分要写清:(1)首先要说明写作的目的.(2)有关概念的定义.(3)规定综述的范围,包括:"专题涉及的学科范围",综述范围切忌过宽,过杂,"时间范围",必须声明引用文献起止的年份.(4)扼要说明有关问题的现况或争论焦点,引出所写综述的核心主题,这是广大读者最关心而又感兴趣的,也是写作综述的主线.(二)主题部分主题部分,是综述的主体,其写法多样,没有固定的格式.可按年代顺序综述,也可按不同的问题进行综述,还可按不同的观点进行比较综述,不管用那一种格式综述,都要将所搜集到的文献资料归纳,整理及分析比较,阐明有关主题的历史背景,现状和发展方向,以及对这些问题的评述,主题部分应特别注意代表性强,具有科学性和创造性的文献引用和评述. (三) 总结部分总结部分,与研究性论文的小结有些类似,将全文主题进行扼要总结,对所综述的主题有研究的作者,最好能提出自己的见解.(四)参考文献参考文献虽然放在文末,但却是文献综述的重要组成部分.因为它不仅表示对被引用文献作者的尊重及引用文献的依据,而且为读者深入探讨有关问题提供了文献查找线索.因此,应认真对待.参考文献的编排应条目清楚,查找方便,内容准确无误.四,注意事项 由于文献综述的特点,致使它的写作既不同于"读书笔记""读书报告",也不同于一般的科研论文.因此,在撰写文献综述时应注意以下问题: 搜集文献应尽量全.掌握全面,大量的文献资料是写好综述的前提,否则,随便搜集一点资料就动手撰写是不可能写出好多综述的,甚至写出的文章根本不成为综述.注意引用文献的代表性,可靠性和科学性.在搜集到的文献中可能出现观点雷同,有的文献在可靠性及科学性方面存在着差异,因此在引用文献时应注意选用代表性,可靠性和科学性较好的文献. 要围绕主题对文献的各种观点作比较分析,不要教科书式地将有关的理论和学派观点简要地汇总陈述一遍.文献综述在逻辑上要合理,即做到由远而近先引用关系较远的文献,最后才是关联最密切的文献.评述(特别是批评前人不足时)要引用原作者的原文(防止对原作者论点的误解),不要贬低别人抬高自己,不能从二手材料来判定原作者的"错误".文献综述结果要说清前人工作的不足,衬托出作进一步研究的必要性和理论价值.采用了文献中的观点和内容应注明来源,模型,图表,数据应注明出处,不要含糊不清.文献综述最后要有简要总结,表明前人为该领域研究打下的工作基础.所有提到的参考文献都应和所研究问题直接相关.文献综述所用的文献,应主要选自学术期刊或学术会议所引用的文献应是亲自读过的原著全文,不可只根据摘要即加以引用,更不能引用由文献引用的内容而并末见到被引用的原文,因为这往往是造成误解或曲解原意的重要原因,有时可给综述的科学价值造成不可弥补的损失.总之,一篇好的文献综述,应有较完整的文献资料,有评论分析,并能准确地反映主题内容.文献综述范文之一制度与经济发展和增长理论综述摘要: 关键词:(略)制度与经济发展的关系与制度的起源,制度变迁与创新,国家制度供给一起被称为是新制度经济学的"四大支柱",而且,在很大意义上,制度的起源,变迁与创新,供给与需求都与经济发展和增长相关.从结论上说,有效率的制度促进经济增长和发展;无效率的制度会抑制甚至阻碍经济增长和发展.一,经济增长与发展理论回瞻1.马克思经济增长理论中关于制度的论述马克思认为,没有抽象的生产,也没有离开制度(马克思的提法是生产关系,实质上就是制度)的生产力及其发展.生产力总是在一定生产关系中组织和运行的.先进的生产关系会促进生产力的发展,落后的生产关系会阻碍生产力的发展.一个持续一定时间跨度的相对稳定的生产关系(制度框架)为生产力提供了一个相应发展的制度"空间",这对许多经济学家研究制度与经济增长和发展关系是一个极为重要的启示.2.西方经济增长理论主要流派的论述(1)模型派他们认为:社会经济的增长或发展是促进经济增长的各种生产要素的组合,配置,叠加和质变的结果.他们将各种增长要素作为自变量,把经济增长(通常用国民生产总值,国民收入,人均收入等表示)作为因变量,确定函数关系,建立各种经济增长模型,解释经济现象.最著名的有哈罗德=多马经济增长模型,新古典经济增长模型(即索洛=斯旺模型)以及卡尔多,罗宾逊,帕西内蒂等人倡导的剑桥经济增长模型.这些经济增长模型实质上只是说明了长期经济增长与短期,中期经济增长之间的关系,力求使得产出决定的总需求的增长要与生产产品的总生产能力匹配,逐渐强调了技术进步在经济增长中的作用,忽视了制度因素的作用.(2)结构派他们认为,经济增长和发展既是一国经济量(总量与均量)和能力的增长与扩张过程,也是一国经济结构的转换过程.主要有刘易斯等的"二元结构论";纳克斯的"贫困循环论";由"投资不可分性"而产生的罗丹的"大推进论";钱纳里等人主张的"发展型式"理论;以及"两缺口理论",以及"平衡与不平衡增长"的理论等等.在这一流派中,已经隐含着制度这一因素和背景.其中,刘易斯的"二元结构"理论尤为明显.因此,有人甚至将刘易斯划为新制.(3)阶段派代表人物是罗斯托,他将经济发展划分为六个阶段,即传统社会阶段,为起飞准备条件阶段,起飞阶段,成熟阶段,高额群众消费阶段和追求生活质量阶段.不难看出,制度背景的框架越来越明显.(4)因素派或起源派这一流派中,丹尼森将经济增长的因素划分成为两大类:生产要素投入量和生产要素生产率.细分为八个方面,(有人归纳为7个)即:使用的劳动者的数量及结构;工作小时;使用劳动者的教育程度;资本存量的规模;知识的状态;分配到无效使用中的劳动的比重;市场规模;短期需求压力的格局和强度.丹尼森在1967年出版的《为什么增长率不同:战后几个西方的经验》中利用了因素分析方法.习惯称为丹尼森模型.在这个模型中,引发了两个问题:第一个问题:各个因素对经济增长的贡献率可以通过模型进行计算,但是,是什么原因(因素)将这些因素的潜在生产力转化为现实生产力 第二个问题:将应该计算的因素计算之后,仍然存在"剩余"或"余值",即所谓"剩余溢出",那么,这些"余值"应该归入到哪个因素 而库兹涅茨强调需求结构的高改变率对现代经济增长中生产结构的高转换率影响巨大.它会引起创造新产品的技术高新与发明,促进新产业的形成与发展,最终促进现代经济增长和发展的速度.(5)新增长理论派主要有罗默的"收益递增经济增长模式";卢卡斯的"专业化人力资本积累增长模式";鲍依德的"动态联合体资本增长模式";阿温杨的"创新与有限度的边干边学模式"等等.这些理论不仅将知识和人力资本因素引入经济增长模式,更值得注意的是,新增长理论确认了制度与政策对经济增长的重要影响,并总结出了一套政策来促进经济发展,例如,支持教育;刺激物质资本的投资;保护知识产权;支持研究与开发工作;实行有利于新思想形成并在世界范围内传递的国际贸易政策;避免政府在市场上的大的扭曲等.(6)劳动分工演进派杨小凯为代表的这一学派首先指出了新古典微观经济学的先天不足,即,将社会的产业结构或分工状态当作固定不变的因素,然后研究资源在其中的最优配置,然后构建了分工演进模式解释经济增长.他们认为,当人们经验不多时,生产率低下,因此付不起交易费用,人们只有选择自给自足.通过实践学习,生产率提高,能够付得起交易费用,因而,人们开始选择高一级的分工与专业化水平.而这种通过专业化学习会加速学习速度,从而可以支付更高的交易费用.这个正反馈(良性循环)将使劳动分工自发地演进.分工之所以能提高生产力正是因为专业化造成了某种信息不对称,卖者对于自己生产的产品知之甚多,而作为买者却知之甚少.杨小凯等人的分工演进理论模式给我们有两点启示:启示一:促进分工与交易以及知识的发展对经济增长和发展极为重要.启示二:一国的制度创新,应当朝促进分工,降低交易费用,提高交易效率方向发展.(7)"反增长"或"零增长"派以米多斯为代表的经济学家认为人类经济增长和发展付出的代价太大,因此主张反增长或增长价值怀疑论;米多斯将人口增长,粮食供给,资本投资,环境污染和能源消耗等5大因素连接成为一个"反馈回路",建立了"世界末日模型".为了避免世界末日来临,就必须使主要的经济增长因素实现"零增长",因此,该理论被称为"增长极限论"或"零增长论".二,新制度经济学派的主要论点1.诺斯的观点(1)制度和经济增长与发展的关系新制度经济学派对制度与经济发展有创造性贡献的是诺斯.他关于经济增长与发展理论的核心论点简明扼要,即,经济增长和发展的关键是制度因素,一种提供适当的个人刺激的有效的制度是促进经济增长的决定性因素,而在制度因素中,财产关系的作用最重要.其依据是,在传统经济学中,市场的运作被假定为完备的信息,明确界定的产权条件和零成本的运行过程.人们在市场交易的过程被过滤为单纯的价格机制的操作,就连为达成交易而搜寻信息的费用也不存在了.在这一模式分析逻辑下,其它一些协调组织与组织经济活动的"制度"和"组织"被看成无足轻重.如果用传统经济学分析方法无法解释1600年到1850年海洋运输业在技术上并无多大进步的情况下,生产率却有较大幅度提高的现象.因此,制度因素不可忽视.制度的功效在于通过一系列的规则来界定交易主体间的相互关系,减少环境中不确定性和交易费用,进而保护产权,增进生产性活动,使交易活动中的潜在收益成为现实.诺斯指出:制度环境是一系列用来确定生产,交换与分配的基本的政治,社会,法律规则,制度安排是支配经济单位之间可能合作与竞争方式的规则,而制度本身是"一整套规则,它遵循的要求和合乎伦理道德的行为规范,用以约束个人的行为."也就是说,制度不同于体制,它是一系列被制订出来的规则,守法程序和行为的道德伦理规范,旨在约束追求主体福利或效用最大化利益的个人行为.制度框架约束着人们的选择集.既然这些规则不仅造就了引导和确定经济活动的激励系统,而且决定了社会福利与收入分配的基础,那么,制度结构在静态上就决定了一个经济实体及其知识技术出路的增长率.诺斯认为:许多经济学家将创新,规模经济,教育,资本积累和知识进展等等归入经济增长的原因,其实就是经济增长本身.而引起经济增长的真正原因是制度的变迁.制度变迁是从均衡到不均衡又回到均衡的过程.在各种因素使潜在的外部利润在现有的制度安排下无法实现时,新的制度就有可能建立以降低成本.他认为,除非现行的经济组织或制度安排是有效率的,否则,经济增长不会简单发生.进而,诺斯对制度的供给与需求进行了分析,当制度的供给与需求相一致时,达到制度均衡.这种制度均衡的实现条件是制度供给者的边际收益等于边际成本,即MR=MC.据此,诺斯提出了构建有效率的新制度的基本(理想)标准或原则是使得新机制(制度)下个人收益率与社会收益率相等或接近.(2)国家在制度变迁中的作用国家并非"中立"的,国家决定产权结构,而经济增长有赖于明确的产权,但在技术和现有的组织制约下,产权的创新,裁定和行使代价都极为昂贵,因此国家作为一种低成本的提供产权保护与强制力的制度安排应运而生,以维护经济增长和发展,并最终对造成经济的增长,发展,衰退或停滞的产权结构的效率负责.(3)意识形态理论意识形态的特征有三个:第一,意识形态是节约机制,通过它,人们认识了他们所处环境,减少了"试错"成本.第二,意识形态会通常与个人观察世界时对公平,公正所持的道德,伦理评价交织在一起,也就是说有时会在相互对立的理论和意识形态中作出选择.例如,收入分配是否公平的评价等.第三,当人们原有的观念或经验与意识形态不符时,他们就会改变试图其意识形态,来发展一套更加适合其观念或经验的新的理性选择.因此,意识形态是影响制度安排和经济变化的另一个重要因素.2.国际经济增长中心的最新研究表明:(1)发展中国家普遍面临着维持经济增长和提高经济效率两大难题,而问题的根源在于基本制度框架,例如,寻租.(2)制度安排是经济发展的主要动力.首先,制度通过影响信息和资源的可获得性,塑造力以及建立社会交易的基本规划而扩展了人类的选择,即经济发展的目标.其次,制度"矫正价格"的努力成效,即对经济发展的基本的和长期贡献.再次,尽管技术创新会推动经济发展,但在发展中国家技术创新依赖于促进创新,界定产权和契约关系或分担外在风险的各种制度安排.(3)从制度的供给与需求方面研究,制度创新需求产生于经济中无效率的增多,技术变化,市场特征以及确立个人与集团维护自身利益方式的立法秩序;而制度供给依赖于立法秩序,制度设计成本及寻找可选择目标的知识基础.因此,发展中国家必须确立以立法秩序为核心的制度环境,塑造市场力量以驱动创新.(4)在市场经济不发达的发展中国家,根本问题是缺乏发展市场经济的制度背景.如法律和秩序,稳定的道德,产权的界定,人力资本的供给,公共品的提供,支配交易和分担风险的法规等.因此,在发展中国家,如何使政府发挥"主导"作用,制订一套公开,透明的规则体系,防止寻租,以权谋私和欺诈行为,为市场经济运作制造出公平合理的制度环境,才是实现市场经济顺利转型并高效运作的必不可少的条件.三,简单的评述及问题1.诺斯将制度因素纳入经济增长的框架,把制度作为经济增长的内生变量,应用现代产权理论说明制度变迁与经济增长的关系,指出制度变迁是经济增长的重要因素之一.他使制度研究和分析更加成熟,对经济学发展作出了贡献.2.新制度经济学派方法的应用的影响越来越广泛,许多原来对制度不以为然的经济学家广泛地吸收和利用了新制度经济学家们的分析方法,普遍认为,解决经济发展问题,不仅只关注资本积累,技术引进,资金筹集,产业结构优化,就业的改善等等纯经济方面的因素,而更加应该将注意力放在制度因素对于经济增长的促进或阻碍作用上.3.将制度因素纳入经济增长和发展问题研究的范围内,大大扩大了经济发展问题的研究视野,而研究对象也由以前的以资本主义发展中小国家或地区为主转向发展中的大国.4.几个应当深入研讨的问题(1)在许多人看来,制度仍然是一个非常抽象的概念,如何将制度因素进一步量化.(2)既然制度变迁在经济发展中非常重要,怎样才能加快制度变迁的步伐,促进经济的发展.(3)在信息化时代,信息的获取已经非常容易,那么,新制度经济学派的理论基石之一的交易费用的地位是否会动摇.新制度经济学派的许多观点越来越多地为人们所接受,其影响力也越来越大,但上述这些问题仍然困扰着新制度经济学派及其追随者,有待于进一步的探讨.【参考文献】[1][美]道格拉斯C诺斯,陈郁,罗华平等译:《经济史中的结构与变迁》[M],上海三联书店,1991[2][美]科斯,诺斯等:《财产,产权与制度变迁》[M],上海三联书店,1991[3]国际经济增长中心V奥斯特罗姆和D菲尼,H皮希特编,王诚等译:《制度分析与发展的反思:问题与选择》,商务印书馆,1992[4]张宇燕:《经济发展与制度选择:对制度的经济分析》[M],中国人民大学出版社,1992[5]林毅夫:《再论制度,技术与中国林业发展》[M],北京大学出版社,2000[6]卢现祥:《西方新制度经济学》[M],中国发展出版社,1999[7]李悦:《产业经济学》[M],中国人民大学出版社,1998[8]罗斯托:《从起飞进入持续增长的经济学》[M],四川人民出版社,1988[9]库兹涅茨:《各国的经济增长》[M],商务印书馆,1985文献综述范文之二经济全球化理论流派回顾与评价摘要:我国已加入WTO,对于在激烈的国际竞争市场里处于弱势的我国绝大多数企业,研究经济全球化问题是十分迫切和必要的,本文综合了18世纪以来各主要流派的经济全球化理论,并简要评价,提出我们的看法,以便为政府宏观引导企业微观决策以及理论研究提供参考.关键词:经济全球化/世界市场/国际贸易/经济一体化 经济全球化是不以人的意志为转移的,随着国际经济一体化进程的加快,目前经济全球化正向纵深层次发展.我国已加入WTO,一方面,成千上万的跨国公司蜂拥而至:我国正在成为世界市场的一部分;另一方面,成百上千的我国企业走出国门:我国已渐渐融入世界经济这个大家庭中.但我国绝大多数企业在激烈的国际市场竞争中处于劣势,政府一时也难以认清复杂的国际市场,因此,研究经济全球化理论已是十分迫切与必要.一,经济全球化理论流派回顾经济全球化理论在西方始于英国的工业革命时期,在过去200多年的岁月里,各主要流派的经济学家从不同的角度,立场对经济全球化做了全面,深入的研究,取得了丰硕的成果,本文根据不同时期,不同性质,不同内容将其归纳为以下几种流派:(一)马克思主义经典经济学家的经济全球化理论1.马克思恩格斯的经济全球化思想.我们可从马恩(对马克思,恩格斯的简称,下同)1845年的著作《德意志意识形态》中马克思分析,表述"世界历史"的定义与特征里看出马克思对经济全球化的最初理解.他说:"……生产力的这种发展(随着这种发展,人们的世界历史性而不是地域性的存在同时已经是经验的存在)之所以是绝对必要的实际前提,还因为如果没有这种发展,那就只会使贫困,极端贫困的普遍化;而在极端贫困的情况下,必须会重新开始争取生活必需品的斗争,也就是说,全部陈腐污浊的东西又要死灰复燃.其次,生产力的这种发展之所以是必需的实际前提,还因为,只有随着生产力的这种普遍发展,人们的普遍交往才能建立起来;普遍交往,一方面,可以产生在一切民族中同时都存在着'没有财产的'群众这一现象(普遍竞争)使每一民族都依赖于其他民族的变革;最后,地域性的个人为世界历史性的经验上普遍的个人所替代."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第一卷,人民出版社,1995,86.)恩格斯在其著作《共产主义原理》中指出:"单是大工业建立了世界市场这一点,就把全球人民,尤其是各文明国家的人民,彼此紧密地联系起来,致使每一国家的人民都受着另一个国家的事变的影响."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第4卷,人民出版社,1972,368.)由此可见,最初,马克思把经济全球化寓于"世界历史"之中,生产力的发展导致各国人民的普遍交往,彼此紧密联系是世界历史的主要内容.恩格斯则认为,资本主义大工业是导致经济全球化的根本诱因,经济全球化的最根本内容和基础是以世界市场为纽带的世界性的物质生产和消费.1848年,马恩在其合著的《共产党宣言》中又指出:"资产阶级,由于开拓了世界市场,使一切国家的生产和消费都成为世界性的了……过去那种地方的民族的自给自足和闭关自守的状态被各民族的各方面的互相往来与各方面的相互依赖所代替了,……随着贸易自由的实现和世界市场的建立,随着工业生产以及与之相适应的生活条件的趋于一致,各国人民之间的民族隔绝和对立日益消失."(注:马克思,恩格斯.马克思恩格斯全集[M].第一卷,人民出版社,1995,267.)在马恩看来,只有在各地区,各民族广泛分工的基础上形成世界市场,才意味着从根本上消灭了各地区,各民族相对孤立的发展状态,从而最终形成相互依赖,相互制约的,统一的世界市场;同时,随着世界市场的形成,各地区,各民族之间的其他方面的交往必然也随之发展起来.由此可见,马恩在这里认识到了经济全球化与民族问题,国际分工的关系,并意识到经济全球化所带来的非经济影响.马克思在其不朽著作《资本论》里较为详细地论述了生产全球化,资本全球化以及它们的影响.他说:"现在,一切国外投资都已采取股份形式…",(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,1030.)"成立国际卡特尔,例如英国和德国在铁的生产方面成立的卡特尔,使得英,德两国的铁产量飞速增长……"(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,495.).可见,马克思已经充分认识到了作为经济全球化的推动主体:跨国公司的早期形式——卡特尔的性质与作用.后来他又指出,"资本输出的目的有两种,一种是作为支付手段或购买手段的输出,另外一种是作为投资为目的的输出."(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,653.)"资本输往国外……是因为他在国外能够按较高的利润率来使用."(注:马克思.资本论[M].第三卷,人民出版社,1975,285.)"生产的全球化使古老的民族工业被消灭,代之而起的是使用来自世界各国原料的工业……生产的'国界'因此被模糊."(注:马克思.资本论[M].第一卷,人民出版社,1975,497.)从以上论述看出,马恩不仅找到了经济全球化执行主体——跨国公司,分析了经济全球化的具体运行方式:生产全球化和资本运作全球化(商品资本,借贷资本,产业资本的全球化),而且还指出经济全球化的根本动力是对利润的追求以及经济全球化对民族工业的影响.2.现代西方马克思主义经济学家的经济全球化思想.当代西方马克思主义经济学家结合当代资本主义经济发展的实际,论述了资本主义经济全球发展的新特点与经济全球化发展相联系的世界经济格局的形成,以及对发展中国家经济发展的影响.巴兰在其《增长的政治分析》中认为,不发达国家经济落后的根源是外来资本主义的渗透(即资本主义经济全球化),它一方面攫取了很大一部分生产剩余,为发达国家资本主义的加速发展创造条件;另一方面,

就业前景较好。随着太阳能电池产业的快速发展，染料敏化太阳能电池的应用领域也在不断扩大，涉及到建筑、交通、通信、农业等多个领域，为相关专业人才提供了广阔的就业机会，从就业前景来看，染料敏化太阳能电池的研究生就业前景较好。染料敏化太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术，具有高效、低成本、可制备性强等优点，是太阳能电池领域的研究热点之一。

你可以想像吗？未来或许有一天，整座摩天大楼的窗户通通都可以拿来做太阳能发电！近年来，「染料敏化太阳能电池」 (dye-sensitized solar cell, DSSC) 因为成本相对便宜、结构简单，型态可塑性高，受到各方关注。本文特别采访中兴大学化学系叶镇宇教授，分享染敏太阳能电池的研发近况，以及太阳能电池的全新样貌。 透明、轻薄又可挠的染料敏化太阳能电池 「一片又一片、厚重的深蓝色面板，平躺在大太阳底下闪闪发光着」，这应该是大多数人对于太阳能电池最深刻的印象，而这些日常生活中常见的太阳能板们，就是当前太阳能电池产业中，发展最久、技术最成熟的「传统矽晶太阳能电池」。 多具串联的太阳能电池板。（Wikipedia，Supertekenterprises1 的作品，CC BY-SA 3.0） 除了广为人知的矽晶太阳能电池之外，近年来在太阳能电池界，「染料敏化太阳能电池」 (dye-sensitized solar cell, DSSC) 可谓是冉冉升起的未来之星，比起厚重、昂贵的矽晶太阳能电池，染料敏化太阳能电池（后文皆简称之为染敏电池）不仅相对便宜、结构简单，甚至可以做成透明、可挠式的模样！ 来自国立中兴大学化学系的叶镇宇教授，是中国中国内研究染敏电池的顶尖学者，2011年时，他与国际研究团队合作，以紫质（porphyrin，卟啉）做为染料，研发出「YD」系列染料，将染敏电池的光电转换效率从 11% 提升至 12.3% ，研究成果已刊登于该年 11 月的《科学》。2020 年时，叶镇宇与研究团队又发表了新一代的紫质染料「bJS」系列，比起上一代的「YD」系列染料光电转化效率又提高了 11.9％，刊登于 2020 年 11 月的《应用化学》期刊，并且被选为非常重要论文 (VIP, Very Important Paper) ，其重要性为该期刊前 5％ 的论文。 本次科技大观园特别采访叶镇宇教授，邀请叶教授与我们分享染敏太阳能电池的研发近况，带我们看见太阳能电池的全新样貌。 首先，叶镇宇指出，若太阳能电池想要产业化、维持商业运转的话，必须满足两个最基本的要求：高光电转换率，以及高稳定性。光电转换效率指的是该电池将光能转换成电能的能力，而稳定性则是电池的耐用程度。 矽晶 vs. 染敏太阳能电池 传统矽晶太阳能电池主要应用于太阳直射的炎热户外，在室外有较佳的光电转换效率，此外，由于在阳光底下曝晒时，表面温度可高达摄氏五、六十度，因此太阳能电池的材料必须足够稳定，才可以在炎热的户外使用，以矽晶太阳能电池为例，寿命大约在二十年左右，有着很不错的稳定性。 而染敏电池并非专门用于在太阳直射的户外，染敏电池的稳定性并不高，主要应用于室内弱光、半户外。在室内弱光的条件之下，染敏电池的光电转换效率非常高，可以高达 30%。 虽然矽晶太阳能电池在户外的光电转换效率、稳定性目前都比染敏电池高，但矽晶太阳电池有着相当致命的缺点：太贵啦！此外，矽晶太阳能电池的制作过程相对复杂且精密，不仅需要高温、强酸、强碱的参与，结构也相对复杂，制作过程耗损的能量需要两到三年才可以平衡回来。 反之，染敏电池的结构非常简单，制程与成本也相对简便和便宜，在家里的厨房就可以完成，同时也是各国高中科展的常见主题，只要制作得当，亲手做的太阳能电池甚至可以驱动小马达、让小灯泡发亮，而且只需要短短六个月，就可以把消耗的能量「赚回来」！ 此外，太阳能电池的污染议题也是大家关注的重点之一，矽晶太阳能不仅制程耗能、结构复杂，也会造成不少污染和废弃物，而染敏太阳能电池所需的染料非常少，只需要不到 10 奈米的薄薄一层，加上二氧化钛没有毒性、构造简单，污染程度远低于矽晶，是更「干净」的太阳能。 染敏太阳能电池的工作原理 染料敏化太阳能电池结构示意图。（陈祉云、李玉郎，2019） 染敏电池的组成成分包含染料、工作电极、电解液以及对电极。 以叶镇宇研究团队所使用的染敏电池为例，它的工作电极由二氧化钛的奈米颗粒组成，而二氧化钛的上面会吸附一层薄薄的染料，并透过这些染料来吸收太阳光。当染料照光后，染料的电子会从基态跃迁到激发态，这些电子有机会成为自由电子跑到二氧化钛，并随着连接二氧化钛的回路到对电极，再透过电解质接收电子发生还原反应。 不难想像，染料在染敏电池中扮演举足轻重的角色，如果染料设计得好，吸光范围大、吸光强度又强的话，就可以吸收比较多的太阳光，也比较可能达成较高的光电转换率。 整体而言，影响太阳能电池的光电转换效率因素有三个：电流、电压、填充因子。其中染料的吸光范围会影响电流，电解液可以增加电压，组装的技术与填充因子有关，若电流高、电压高、组装技术好，光电转换效率就会高，当前学术研究努力的方向，就是致力于找到提升电流与电压的方式与材料。 让电子乖乖顺着跑道跑的秘密！ 在染敏太阳能电池中，若是电解液太靠近二氧化钛，二氧化钛上应该跑向对电极的电子，有可能会「逆流」跑向电解液，造成电荷再结合，就像是形成逆电流一样，浪费能量，并让电流、电压下降、降低光电转换效率，因此科学家们必须想办法阻止电子的「逆流」。 叶镇宇表示，由于电解液通常是带电荷的，就像是具备「亲水性」的特征一样，因此在 2011 年的研究成果中，叶镇宇与团队的「YD」系列染料，就是利用染料中的「长碳链」将染料设计成「疏水性」的，如此一来，当染料吸附在二氧化碳上之后，就像是在二氧化钛上面盖上一层油，如此一来，电解液和二氧化碳就不容易靠近，并且能抑制电子「逆流」，提高光电转换效率。 比起「YD」系列染料，2020 年的「bJS」系列紫质染料再度突破，将原本的长碳链数目增加至 2 倍，就像是把原本的一道栅栏变成两道栅栏，让电子更难反向偷跑，使光电转换效率更上一层楼。 染敏太阳能电池的应用 染敏太阳电池的主力战场在于室内的弱光，究竟为什么「室内版本」的太阳能电池这么值得令人期待呢？ 大家不妨试想看看，未来，即将是 5G、物联网的时代，各式各样的物品都可能将需要连上网路、搭配不同的感应器，一栋建筑物里面甚至可能配有高达一万多个感应器，倘若每一个感应器都需要接电线、换电池，那一定会是一场大灾难！ 然而，若染料敏化电池成功走向商业化，每一个感应器都可以搭配一个染敏电池、透过室内光自行发电，我们就会省去大幅的人力、时间成本，让将来的生活更加便利。 此外染敏电池具备「可挠性」，这种可以扭曲的电池不仅可以当作电子纸的能量来源，搭配纤维的材质后，甚至可以成为可携式电子装置的一部分！由此可知，轻薄可扭曲的太阳能电池，很有可能会成为科技时代的重要角色之一呢。 染料敏化电池未来也许可以当作电子纸的能量来源（pixabay） 目前染敏电池已经可以做得非常轻薄，以玻璃为材料时，厚度大约 0.5 公分，改以软板为材料的话，虽然光电转换效率会降低，但厚度可以达到 0.1 公分，更加轻盈，再加上染敏电池透明的、多彩的特性，以当前的技术，染敏电池已经可以制作成各式各样的「太阳能窗户」，更可以搭配不同颜色的染料，做出彩色的窗户拼贴艺术。也许，整座大楼的窗户都能发电的未来，真的不是梦！ 染敏太阳能电池的未来 虽然目前染敏太阳能电池无法完全取代矽晶，无论是光电转换效率还是稳定性都有着很大的成长空间，但比起已经研究数十年矽晶，染敏太阳能电池还非常的「年轻」，具有相当的研究潜力，前景可期。 以现今的技术而言，染敏太阳能电池已经可以很有效率的在室内使用了，然而，在迈向商业化的道路上，染敏太阳能电池目前的价格尚有改善的余地，需要科学家持续研发以及相关产业推广，叶镇宇表示，自己非常期待当染敏电池价格与一颗小电池相当的那一天！

1839 年，Becquerel发现氧化铜或卤化银涂在金属电极上会产生光电现象，证实了光电转换的可能。 1960 年代，H.Gerischer，H.Tributsch，Meier及R.Memming发现染料吸附在半导体上并在一定条件下产生电流的现象，成为光电化学电池的重要基础。1980年代, 光电转换研究的重点转向人工模拟光合作用，美国州立Arizona大学的Gust和Moore研究小组成功模拟了光合作用中光电子转换过程，并取得了一定的成绩。Fujihia等将有机多元分子用L B 膜组装成光电二极管，开拓了这方面的工作。1970年代到90年代，R.Memming，H.Gerischer，Hauffe，H.Tributsh等人大量研究了各种染料敏化剂与半导体纳米晶间光敏化作用，研究主要集中在平板电极上，这类电极只有表面吸附单层染料，光电转换效率小于1%。1991年，Grätzel M.于《Nature》上发表了关于染料敏化纳米晶体太阳能电池的文章以较低的成本得到了>7%的光电转化效率，开辟了太阳能电池发展史上一个崭新的时代,为利用太阳能提供了一条新的途径。1993年, Grätzel M.等人再次研制出光电转换效率达10 %的染料敏化太阳能电池, 已接近传统的硅光伏电池的水平。1997年，该电池的光电转换效率达到了10%-11%，短路电流达到18mA/cm2,开路电压达到720mV。1998年，采用固体有机空穴传输材料替代液体电解质的全固态Grätzel电池研制成功，其单色光电转换效率达到33%，从而引起了全世界的关注。2000年，东芝公司研究人员开发含碘/ 碘化物的有机融盐凝胶电解质的准固态染料敏化纳米晶太阳能电池，其光电能量转换率7.3 % 。2001年, 澳大利亚STA 公司建立了世界上第一个中试规模的DSC 工厂。2002 年, STA建立了迄今为止独一无二的面积为200m2 DSC 显示屋顶,集中 体现了未来工业化的前景。2002年Peng Wang等人用含有1 - m e t h y l - 3 -propylimidazolium iodide 和 poly (viylidenefloride-cohexafluoropropylene)离子液态聚合物凝胶电解质的准固态染料敏化纳米晶太阳能电池，其光电转换效率可达5.3 % 。2003年，日本Kohjiro Hara等人报道了一种多烯染料敏化纳米太阳能电 池，其光电能量转换率达6.8 % 。2003年，日本Tamotsu Huriuchi等人开发一种廉价的indoline染料，其光电转换效率可达6.1 % 。2003年，Akrakawa工作组用香豆素染料做敏化剂的太阳能电池，其光电转换效率可达7.7 % 。2003年，Grätzel小组报道了以两性分子染料与多孔聚合物电解质组装的准固态纳米晶太阳电池，在AM 1.5模拟太阳光下光电转换率高于6%。2003年，台湾工业技术研究院能源研究所应用纳米晶体开发出的染料敏化太阳能电池，根据报道，其光电转换效率可达8 % ~ 1 2 % ，目前纳米晶体太阳能电池技术在海外已开始商品化，初期效率约5 % 。2003年，中国科学院等离子体物理研究所(IPP)成功制备出光电转换效率接近6%的15 ×20cm2 及40 ×60cm2 的电池组件。2004年,中国科学院等离子体物理研究所(IPP)建成了500瓦规模的小型示范电站,光电转换效率达5 %。2004年，韩国Jong Hak Kim等使用复合聚合电解质全固态染料敏化纳米晶太阳能电池，其光电转换效率可达4.5% 。2004年，日立制作所试制成功了色素(染料)增感型太阳能电池的大尺寸面板，在实验室内进行的光电转换效率试验中得出的数据为9.3% 。2004年，染料敏化纳米晶太阳能电池开发商Peccell Technologies公司(Peccell)宣布其已开发出电压高达4 V ( 与锂离子电池电压相当) 的染料敏化纳米晶太阳能电池，可作为下一代太阳能电池，有可能逐渐取代基于硅元素的太阳能电池产品2004年，日本足立教授领导的研究组用TiO2纳米管做染料敏化纳米晶太阳能电池电极材料其光电转换效率可达5 % ，随后用TiO2纳米网络做电极其光电转换效率达到9.33% 。2006年，日本岐阜大学(Gifu University)开发的基于二氢吲哚类有机染料敏化的电沉积纳米氧化锌薄膜的塑性彩色电池效率达到了5.6 % 。2006年，日本桐荫横滨大学开发的基于低温TiO2 电极制备技术的全柔性DSC 效率超过了6%。2009年，中国科学院长春应用化学研究所王鹏课题组研制的电池的效能为9.8%。染料敏化太阳能电池的发明者、瑞士洛桑联邦理工学院的化学教授迈克尔·格拉特兹勒说：“10年前，我们认为我们不会得到超过1%的结果。现在却得到了9.8%的高能效。”目前，DSSCs的光电转化效率已能稳定在10%以上，据推算寿命能达15～20年，且其制造成本仅为硅太阳能电池的1/5～1/102011年，Michael Grätzel等人宣布制成了光电效率为12.3%的电池，这打破了染料电池光电效率的最高纪录。 2014年，Michael Grätzel课题组再次刷新染料敏化太阳能电池效率，最终达到13%。