The object of research, development or design (in Russian) : Тонкие полупроводниковые пленки с дырочной проводимостью на основе полимера P3HT, оксида меди и тиоцианата меди

The object of research, development or design (in Kazakh) : P3HT полимері, мыс оксиді және мыс тиоцианаты негізіндегі жұқа тесікті жартылай өткізгіш пленкалар

Aim of work (in Russian) : Увеличение фотовольатических показателей органических солнечных элементов на основе объемного гетероперехода. Цель проекта будет достигнута за счет разработки архитектуры солнечного элемента с 2D механизмов разделения заряда, который будет реализован путем модификации морфологии селективного слоя с дырочной проводимостью (hole transport layer) на основе наноструктурированных пленок оксида меди (Cu2O) и тиоцианата меди (CuSCN).

Aim of work (in Kazakh) : Көлемді гетероөтулер негізінде органикалық күн элементтерінің фотовольтаикалық көрсеткіштерін арттыру. Мыс тиоциониаты (CuSCN) және мыс оксидінің (Сu2O) наноқұрылымдық қабықшалары негізінде кемтікті өткізгішпен (hole transport layer) селективті қабатының морфологиясын модификациялау жолымен жүзеге асырылатын күн батареясының архитектурасын 2D зарядты бөлу механизмдерімен әзірлеу арқылы жобаның мақсатына қол жеткізіледі.

Методы исследования (на русском) : Электрохимические методы исследования, электрохимическая импедансная спектроскопия, сканирующая зондовая и электронная микроскопия

Методы исследования (на казахском) : Электрохимиялық зерттеу әдістері, электрохимиялық импеданс спектроскопиясы, сканерлеу зонд және электронды микроскопия

Obtained results and novelty (in Russian) : Полученные результаты демонстрируют успешный синтез и характеристики тонкопленочных слоев CuSCN и Cu2O, подходящих для использования в качестве транспортных слоев дырок в фотогальванических устройствах. Электрохимически осажденные пленки CuSCN различаются по морфологии в зависимости от условий осаждения, где CuSCN-E обладает гладкой поверхностью с дендритными структурами, а CuSCN-D имеет характерную морщинистую текстуру. Пленки Cu2O, синтезированные при различных pH и потенциалах осаждения, также показали вариации в морфологии и сопротивлении, с минимальными значениями сопротивления при pH 13. Композитные слои Cu2O/CuSCN продемонстрировали улучшенные фотоэлектрические свойства по сравнению с одиночным слоем CuSCN, что указывает на улучшенную зарядовую сепарацию и повышенную реакционную активность поверхности. Новизна работы заключается в детальном исследовании влияния условий синтеза на морфологию, структурные и электрические свойства слоев CuSCN и Cu2O, а также в установлении оптимальных параметров для минимизации сопротивления. Это позволяет рассматривать данные материалы как перспективные для использования в качестве транспортных слоев дырок в солнечных элементах.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Нәтижелер фотоэлектрлік құрылғыларда саңылауларды тасымалдау қабаттары ретінде пайдалануға жарамды CuSCN және Cu2O жұқа пленка қабаттарының сәтті синтезі мен сипаттамасын көрсетеді. Электрохимиялық жолмен тұндырылған CuSCN қабықшалары тұндыру жағдайларына байланысты морфологиясы бойынша ерекшеленеді, мұнда CuSCN-E дендритті құрылымдары бар тегіс бетке ие, ал CuSCN-D тән мыжылған құрылымға ие. Әртүрлі рН және тұндыру потенциалдарында синтезделген Cu2O қабықшалары морфологиясы мен кедергісі бойынша өзгерістерді көрсетті, рН 13 кезінде минималды кедергі мәндерімен. Cu2O/CuSCN композиттік қабаттары бір CuSCN қабатымен салыстырғанда жақсартылған фотоэлектрлік қасиеттерді көрсетті, бұл зарядтың бөлінуінің жақсарғанын және беттің ұлғаюын көрсетеді. реактивтілік. Жұмыстың жаңалығы синтез жағдайларының CuSCN және Cu2O қабаттарының морфологиясына, құрылымдық және электрлік қасиеттеріне әсерін егжей-тегжейлі зерттеуде, сондай-ақ кедергіні азайту үшін оңтайлы параметрлерді орнатуда жатыр. Бұл бұл материалдарды күн батареяларында саңылауларды тасымалдау қабаттары ретінде пайдалану үшін перспективалы деп санауға мүмкіндік береді.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Основные конструктивные и технико-экономические показатели работы включают использование доступных и нетоксичных материалов CuSCN и Cu2O для формирования транспортных слоев дырок, применяя метод электрохимического осаждения, отличающийся низкими энергозатратами и экономической целесообразностью. Разработанные композитные слои Cu2O/CuSCN показывают улучшенные фотоэлектрические характеристики и повышенную активность поверхности, что способствует увеличению эффективности солнечных элементов. Простота процесса осаждения при умеренных температурах и в водных растворах делает технологию удобной для масштабирования и промышленного применения, обеспечивая возможность создания экономически эффективных солнечных элементов с высокой производительностью.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Негізгі конструктивтік және техникалық-экономикалық көрсеткіштерге жеңіл қол жетімді және улы емес CuSCN және Cu2O материалдарын электрохимиялық тұндыру әдісін қолдана отырып, саңылауларды тасымалдау қабаттарын қалыптастыру үшін пайдалану кіреді, ол энергияны аз тұтынумен және экономикалық орындылығымен сипатталады. Жасалған Cu2O/CuSCN композиттік қабаттары жақсартылған фотоэлектрлік өнімділікті және күн батареясының тиімділігін арттыруға ықпал ететін беттік белсенділікті жоғарылатады. Қалыпты температурада және сулы ерітінділерде тұндыру процесінің қарапайымдылығы технологияны ұлғайту және өнеркәсіптік қолдану үшін ыңғайлы етеді, бұл жоғары өнімділігі бар үнемді күн батареяларын жасауға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : -

Level of implementation (in Kazakh) : -

Efficiency (in Russian) : Эффективность композитных слоев Cu2O/CuSCN обусловлена улучшенной зарядовой сепарацией и высокой поверхностной реакционной способностью, что приводит к повышенной плотности тока и снижению потерь заряда при фотоэлектрическом преобразовании. Оптимизация условий синтеза, таких как pH и потенциал осаждения, позволила достичь минимального сопротивления в пленках, что напрямую влияет на повышение эффективности солнечных элементов. Композитные структуры Cu2O/CuSCN продемонстрировали более чем двукратное увеличение плотности тока по сравнению с одиночными слоями CuSCN, что свидетельствует о значительном потенциале этих материалов для применения в экономически оправданных и высокоэффективных солнечных элементах.

Efficiency (in Kazakh) : Cu2O/CuSCN композиттік қабаттарының тиімділігі зарядтардың бөлінуінің жақсаруымен және бетінің жоғары реактивтілігімен түсіндіріледі, бұл ток тығыздығының жоғарылауына және фотоэлектрлік түрлендіру кезінде заряд жоғалуының төмендеуіне әкеледі. РН және тұндыру потенциалы сияқты синтез жағдайларын оңтайландыру күн батареяларының тиімділігіне тікелей әсер ететін пленкаларда минималды қарсылыққа қол жеткізуге мүмкіндік берді. Cu2O/CuSCN композиттік құрылымдары бір CuSCN қабаттарымен салыстырғанда ток тығыздығының екі еседен астам ұлғаюын көрсетті, бұл бұл материалдардың экономикалық тұрғыдан қолайлы, жоғары тиімді күн батареяларын қолдану үшін маңызды әлеуетін көрсетеді.

Field of application (in Russian) : Солнечная энергетика

Field of application (in Kazakh) : Күн энергиясы