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通过计算详细研究了BiOX和Bi2S3等材料不同晶面的热力学稳定性和光催化性能，为相关材料在燃料敏化太阳能电池电机材料中的应用提供了理论基础。同时，通过水热方法制备了由不同晶面取向的纳米线/片组装的菊花状的Bi2S3的微球，研究了作为燃料敏化太阳能电池对电极的光电转化效率，与计算结果一致，为后续设计制备高光电转化效率的材料打下了良好基础。另外，通过高性能计算详细研究了其它几种特殊材料的用于光电转化的性能及提高的途径

过渡金属氧/硫/碳化物的结构性能调控《染料敏化太阳能电池硫化锑对电极及其制备方法》已取得专利授权，有待成果转化。通过高性能计算与实验相结合的方法详细研究了几种过渡金属氧/硫/碳化物材料用于光电转化的性能及提高的途径，对相关材料在染料敏化太阳能电池电极材料中的应用具有指导意义，高效光电材料的设计合成对当今社会的能源匮乏和环境污染等方面具有积极意义。

近年来大多数的研究集中在提升碳材料的电催化性能，通过结构设计、缺陷工程、表面功能化、杂原子掺杂、与其他催化剂复合等方式增加催化反应活性位点，取得了不错的成效。

南开大学环境学科学院这是我国综合性大学中最早成立的环境科学系，为我国高等学校环境科学的学科发展与本科教育的早期发展做出重要贡献。随着该学科的发展，又陆续设立了环境规划与管理、环境工程等学科和专业。并在此基础上，于1998年在我国率先成立了环境科学与工程学院。

由碳原子经sp2杂化形成的π键共轭结构，决定了碳材料对电极有着高导电性、高化学稳定性的优点，但也由于其化学惰性的表面而导致催化活性相对较弱，常规的碳材料对电极的光电转换效率并不高，提高效率的关键是调控其导电性和催化活性之间的平衡。

这种新型光伏电池环境友好、制备工艺简单、材料便宜，特别是在低成本、低价格方面具有突出优势，成本估算表明只要电池的光电转换效率达到5%就具有应用价值。