РИД
№ 623071100013-2

Способ получения фотопреобразователей на основе галогенидных перовскитов с применением самоорганизующихся материалов

11.07.2023

Изобретение относится к технологии тонкопленочных полупроводниковых фотоприемников (солнечных элементов, фотодиодов, детекторов) на основе гибридных металлоорганических перовскитов, имеющих в структуре самоорганизующийся монослой органического материала на интерфейсах между электродами и фотоактивным слоем, обеспечивающий упрощение архитектуры прибора. В ходе выполнения проекта проводились исследования и разработки по созданию перовскитных солнечных элементов без зарядо-транспортных слоев p- и n- типа. Для упрощенной приборной структуры, состоящей их анода, поглощающего слоя на основе галоенидных перовскитов и анода применяются самоорганизующиеся органические материалы (СОМ). В качестве СОМ используется [2-(9Н-карбазол-9-ил)этил]фосфоновая кислота чи-стоты 98.0 % от компании TCI (Япония). Использование СОМ обеспечивает выравнивание положение энергетических уровней между работой выхода электрода и квази-уровнем Ферми для дырок и электронов соответственно. Для фотопреобразователя с применением СОМ на интерфейсах было зафиксировано значение напряжение холостого хода – 0,73 В, плотность тока короткого замыкания 20,6 мА/см2, КПД 7,69 %, что подтверждает эффективность применение моно слоёв СОМ. В то время устройства без монослоя имеют низкие значения напряжения холостого хода (0,02 В), плотности фототока (2,58 мА/см2) и КПД (0,013 %), что говорит о преобладающем вкладе безызлучательной рекомбинации на интерфейсов фотопреобразователя с низкой эффективностью сбора фотоносителей.
ГРНТИ
45.09.35 Полупроводниковые материалы
47.09.51 Полимеры и полимерные материалы для радиоэлектроники
47.09.29 Полупроводниковые материалы
Ключевые слова
самоорганизующийся органический материал (СОМ)
монослой
гибридные галогенидные перовскиты
Детали

НИОКТР
Тип РИД
Изобретение
Сферы применения
Упрощение конструкции фотопреобразователя на основе галогенидных перовскитов за счет применения структуры, состоящей из анода, поглощающего слоя, катода и ультратонкого органического самоорганизующегося монослоя ведет к снижению стоимости изготовления устройств и не требует высокотемпературных процессов отжига. Такой подход может быть перенесен на гибкую электронику для создания портативных фотопреобразователей на основе перовскита для наземного применения. Еще одним перспективным направлением является стабилизация работы органических транспортных слоев в перовскитных фотопреобразователя под непрерывным освещением за счет нанесения тонкой прослойки СОМ между зарядо-транспортным слоем и перовскитом для нейтрализации химического разложения и эффекта старения органических функциональных слоев.
Ожидается
Исполнитель
Исполнители
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "МИСИС"
Заказчик
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Похожие документы
Способ получения полупроводниковых тонкопленочных фотопреобразователей на основе галогенидных перовскитов
0.944
РИД
Способ получения фотоэлектрических преобразователей энергии на основе перовскитов
0.938
РИД
Новые композитные пленки неорганических перовскитоподобных иодидов для твердотельных фотовольтаических устройств
0.933
НИОКТР
Новые подходы к формированию светопоглощающих слоёв перовскитных солнечных элементов на основе фаз APbX3 (A = CH3NH3+, (NH2)2CH+; X = I-, Br-) с использованием реакционных полигалогенидов
0.932
Диссертация
Сопряженные сополимеры как перспективные дырочно-транспортные материалы для эффективных и стабильных перовскитных солнечных батарей.
0.931
НИОКТР
Разработка и исследование процессов фотопреобразования энергии в тонкопленочных солнечных элементах следующего поколении на основе перовскитов
0.931
ИКРБС
Разработка новых электрон-транспортных слоев для повышения эффективности и стабильности перовскитных солнечных батарей
0.928
НИОКТР
Полимер на основе 4'-(4'-(дифениламино)-[1, 1 '-бифенил ]-4-карбоновой кислоты, способ его получения и его применение в перовскитных солнечных батареях
0.926
РИД
Повышение эффективности преобразования энергии солнечных элементов на основе допированных перовскитных ячеек с транспортными слоями наноразмерной толщины из оксидов переходных металлов
0.926
НИОКТР
Фотовольтаическое устройство на основе полупроводниковых пленок комплексных галогенидов свинца, стабилизированных производными пиридина
0.926
РИД