НАУЧНЫЙ ОТЧЕТ "Разработка материалов энергетики в парадигме комбинаторных и автоматизированных исследований", этап 3 (01.01.2024-31.12.2024), промежуточный

Объектом исследования являются перовскитные солнечные элементы (ПСЭ) на основе гибридных перовскитов, изготовленные методом slot-die печати и кристаллизацией методом VASP. Целью работы является разработка и исследование стабильности и эффективности ПСЭ большого формата, а также оптимизация технологических процессов их изготовления. Исследование проводилось с использованием методов slot-die печати, спектроскопии отражения, адмиттанс-спектроскопии, рентгеновской дифракции и микроскопии. В результате работы были разработаны и оптимизированы процессы нанесения и кристаллизации перовскитных слоев, что позволило достичь эффективности преобразования энергии до 14,63 %. Были выявлены основные дефекты в кристаллической структуре перовскита, такие как вакансии свинца и межузельные атомы йода, и определена их энергия активации. Разработаны методы оценки качества тонкопленочных структур, включая новый метод спектрометрии отражения для анализа оптических свойств. Были также получены полупрозрачные перовскитные солнечные модули BIPV (Building Integrated Photovoltaics) размером 50х50 мм, использующие два TCO электрода (оксид индия-олова и оксид никеля), изготовленные методами ионно-лучевого и терморезистивного напыления. Эти панели совмещают функции генерации электроэнергии и строительные функции, улучшая энергоэффективность зданий. Кроме того, разработаны перовскитные фотодиоды (детекторный блок для стрипа или матрицы) с макетной управляющей электроникой. Эти устройства обладают высокой чувствительностью и могут использоваться в различных приложениях, включая сенсоры и системы контроля.