The object of research, development or design (in Russian) : Перовскитные материалы

The object of research, development or design (in Kazakh) : Перовскит материалдары

Aim of work (in Russian) : Целью этого проекта является исследование стабильности новых кристаллических структур перовскитного материала в моделируемых космических условиях, в частности, в условиях экстремального вакуума (P = 10-8 Торр) и низкой температуры (T = 12K), с целью их потенциального использования в космической технике.

Aim of work (in Kazakh) : Бұл жобаның мақсаты перовскит материалының жаңа кристалдық құрылымдарының имитациялық кеңістік жағдайында, атап айтқанда экстремалды вакуумда (P = 10-8 Torr) және төмен температурада (T = 12K), оларды әлеуетті пайдалану мақсатында тұрақтылығын зерттеу болып табылады. ғарыш техникасында.

Методы исследования (на русском) : Методы исследования включали комплексный анализ с использованием оптической спектроскопии поглощения, оптической микроскопии, сканирующей электронной микроскопии (SEM), рамановской спектроскопии и инфракрасной спектроскопии (FTIR).

Методы исследования (на казахском) : Зерттеу әдістеріне оптикалық сіңіру спектроскопиясы, оптикалық микроскопия, сканерлеуші электронды микроскопия (SEM), Раман спектроскопиясы және инфрақызыл спектроскопия (FTIR) көмегімен кешенді талдау кірді.

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе проведённых исследований синтезированы и охарактеризованы новые перовскитные материалы на основе комбинаций органических катионов (МА⁺, FA⁺), свинца (Pb²⁺) и галогенидов (I⁻, Br⁻, Cl⁻). Применение комплекса методов (оптическое поглощение, оптическая и электронная микроскопия, рамановская и FTIR-спектроскопия) позволило установить: регулируемую ширину запрещённой зоны в диапазоне 1,5–2,0 эВ; формирование плотной морфологии с зернистостью 250–400 нм и равномерной кристаллитной структурой (3–5 мкм по данным оптической микроскопии); улучшение стабильности материалов при термоциклировании (деградация эффективности не превышает 5–7 % после 200 циклов в диапазоне –40…+85 °C); сохранение более 90 % исходной фотоэффективности после 1000 ч испытаний при 85 °C и 65 % влажности. Научная новизна заключается в демонстрации возможности тонкой настройки оптических и морфологических характеристик путём комбинирования различных галогенидов и органических катионов, что открывает новые пути для создания долговечных и высокоэффективных фотогальванических устройств.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Жүргізілген зерттеулер барысында органикалық катиондардың (МА⁺, FA,), қорғасынның (Pb2⁺) және галогенидтердің (I⁻, Br⁻, Cl⁻) комбинациялары негізінде жаңа перовскитті материалдар синтезделіп, сипатталды. Әдістер кешенін қолдану (оптикалық сіңіру, оптикалық және электронды микроскопия, Раман және FTIR спектроскопиясы) мыналарды анықтауға мүмкіндік берді: 1,5–2,0 эВ диапазонындағы жолақ аймағының реттелетін ені; 250-400 НМ түйіршікті және біркелкі кристалды құрылымы бар тығыз морфологияның қалыптасуы (оптикалық микроскопия бойынша 3-5 мкм); термоциклдеу кезінде материалдардың тұрақтылығын жақсарту (тиімділіктің деградациясы -40...+85 °C диапазонында 200 циклден кейін 5-7% - дан аспайды); 85 °C және 65% ылғалдылықта 1000 сағаттық сынақтан кейін бастапқы Фото тиімділіктің 90% - дан астамын сақтау. Ғылыми жаңалық-әр түрлі галогенидтер мен органикалық катиондарды біріктіру арқылы оптикалық және морфологиялық сипаттамаларды дәл баптау мүмкіндігін көрсету, бұл ұзақ мерзімді және жоғары тиімді фотоэлектрлік құрылғыларды құрудың жаңа жолдарын ашады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Морфология: компактные плёнки с зерном 250–400 нм. Оптическая эффективность преобразования (PCE): до 22,8 % (для FAPbI₃) и 20,1–20,5 % (для смешанных I⁻/Br⁻). Срок службы: сохранение ≥90 % эффективности при стандартных условиях эксплуатации ≥1000 ч. Себестоимость синтеза: на 30–40 % ниже, чем у традиционных кремниевых фотоэлементов, за счёт низкотемпературных методов осаждения.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Морфология: 250-400 НМ дәні барактам пленкалар. Оптикалық түрлендіру тиімділігі (PCE): 22,8% дейін (FAPbI₃ үшін) және 20,1–20,5% (аралас I⁻/Br⁻үшін). Қызмет ету мерзімі: стандартты жұмыс жағдайында ≥90% тиімділікті сақтау ≥1000 сағ. Синтездің өзіндік құны: төмен температуралы тұндыру әдістеріне байланысты дәстүрлі кремний фотоэлементтеріне қарағанда 30-40% - ға төмен.

Level of implementation (in Russian) : Внедрение на данном этапе не планируется.

Level of implementation (in Kazakh) : Осы кезеңде енгізу жоспарланбаған.

Efficiency (in Russian) : Повышение КПД солнечных элементов на 20–25 %. Снижение затрат на производство на 30 % за счёт использования растворно-химических методов.

Efficiency (in Kazakh) : Күн батареяларының тиімділігін 20-25% - ға арттыру. Ерітінді-химиялық әдістерді қолдану есебінен өндіріс шығындарын 30 % - ға төмендету.

Field of application (in Russian) : Материаловедение, материалы для космических применении

Field of application (in Kazakh) : Материалтану, ғарыштық қолдануға арналған материалдар