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据有关专家预测，目前全世界对能源的需求量是13 亿瓦特；而且随着全世界人口的增长和科技的进步，到2050 年全世界对能源的需求将是现在的2 倍；而到本世纪末，将是现在的3 倍，世界范围的能源匮乏时代即将到来。另外由于化石燃料的大量使用，全球范围的环境问题已经不容忽视。因此减少化石燃料能源的使用，使用可再生的、无污染的替代能源，是未来能源利用的大趋势。而太阳能转换技术，则以其高效率、低成本、无污染和不受地域限制等一系列优点，受到各国科学家的一致青睐。在世界经济和科技飞速发展的时代背景下，能源短缺和环境问题成为亟待解决的问题之一，因而寻找绿色环保型新能源成为重中之重。人们已经有涉及的新型环保型能源有风能、水能、太阳能、生物能等等。太阳能电池是一种利用半导体的光生伏特效应进行光电转换的装置，由于其利用太阳能这种无污染且可再生的绿色能源作为光电转换的输入能源，而逐步成为科学研究的热点。太阳能电池种类可以分为许多种，主要包括硅基太阳能电池，钙钛矿太阳能电池，聚合物太阳能电池，染料敏化太阳能电池以及量子点太阳能电池等等。其中染料敏化太阳能电池由于其原材料丰富、成本低廉和工艺简单等优势成为研究的热门。铋基氧化物是一种功能材料，因为电导率低，带隙宽，原料丰富，合成较为简单等优点，有望于用于光电转化、医药制药等领域。