| Inventory number | IRN | Number of state registration |
|---|---|---|
| 0225РК00107 | AP19679109-OT-25 | 0123РК00211 |
| Document type | Terms of distribution | Availability of implementation |
| Заключительный | Gratis | Number of implementation: 0 Not implemented |
| Publications | ||
| Native publications: 1 | ||
| International publications: 2 | Publications Web of science: 1 | Publications Scopus: 1 |
| Number of books | Appendicies | Sources |
| 1 | 3 | 90 |
| Total number of pages | Patents | Illustrations |
| 80 | 0 | 40 |
| Amount of funding | Code of the program | Table |
| 35800000 | AP19679109 | 16 |
| Name of work | ||
| Высокопроизводительный органический фотопреобразователь, допированный наночастицами дихалькогенидов переходных металлов | ||
| Report title | ||
| Type of work | Source of funding | The product offerred for implementation |
| Fundamental | Методическая документация | |
| Report authors | ||
| Аймуханов Айтбек Калиевич , Рожкова Ксения Сергеевна , Зейниденов Асылбек Калкенович , Ильясов Бауржан Рашитович , Омарбекова Гульнур Игибайкызы , Сейсембекова Тогжан Ерболовна , Ахатова Жаннур Жанарбековна , Абишева Асем Кайратовна , Абеуов Досмухаммед Рашитулы , | ||
|
0
1
2
0
|
||
| Customer | МНВО РК | |
| Information on the executing organization | ||
| Short name of the ministry (establishment) | МНВО РК | |
| Full name of the service recipient | ||
| Некоммерческое акционерное общество "Карагандинский национальный исследовательский университет имени академика Е.А.Букетова" | ||
| Abbreviated name of the service recipient | Некоммерческое акционерное общество "Карагандинский национальный исследовательский университет имени академика Е.А.Букетова" | |
| Abstract | ||
|
Объектами исследования являлись полимерные солнечные элементы, наночастицы MoS2, WS2, MoSe2 и WSe2, фотоактивный слой P3HT:PC61BM, композитный фотоактивный слой P3HT:PC61BM с наночастицами 2D TMDs. Зерттеу объектілері ретінде полимерлі күн элементтері, MoS2, WS2, MoSe2 және WSe2 нанобөлшектері, P3HT:PC61BM фотоактивті қабаты, 2D TMDs нанобөлшектері енгізілген P3HT:PC61BM фотобелсенді қабаты. Цель работы – повышение фотовольтаических характеристик полимерных солнечных элементов с инвертированной структурой путем допирования наночастицами 2D TMDs. Зерттеудің мақсаты – 2D TMDs нанобөлшектерімен еңгізілген кері құрылымды полимерлі күн элементтерінің фотовольтаикалық сипаттамаларын арттыру. Экспериментальные исследования проводились методами сканирующей электронной и зондовой микроскопии, рентгеноструктурного анализа, оптической спектроскопии, вольтамперометрии и импедансометрии. Эксперименттік зерттеулер сканерлеуші электрондық және зондтық микроскопия, рентгендік құрылымдық талдау, оптикалық спектроскопия, вольтамперометрия және импедансометрия әдістерімен жүргізілді. - методом лазерной абляции разработана технология получения наночастиц MoS 2, WS2, MoSe2 и WSe2 в изопропаноле и хлорбензоле. Полученные результаты дисперсности наночастиц в растворах показывают, что средние размеры наночастиц составляют порядка 30-80 нм. - установлено, что добавление наночастиц TMDs оказывает влияние на электронный транспорт и рекомбинацию зарядов в фотоэлектроде ZnO полимерного солнечного элемента. Показано, что при концентрации наночастиц 2D TMDs в фотоэлектроде ZnO равной 8% уменьшается рекомбинация, увеличивается транспорт и время жизни носителей, а также возрастает коэффициент диффузии электронов. - установлено, что при допировании P3HT:PC61BM наночастицами 2D TMDs соппотивление слоя незначительно и стабильно растет с увеличением концентрации наночастиц 2D TMDs, тогда как рекомбинационное сопротивление, определяющее скорость рекомбинации заряда, увеличивается, достигая максимального значения при концентрации MoS2 0,5 мас.% а WSe2 0,35 мас.%. Дальнейший рост концентрации наночастиц 2D TMDs приводит к снижению рекомбинационного сопротивления, что указывает на ускорение скорости рекомбинации заряда. - возрастание фотоэлектрических показателей полимерного солнечного элемнта связано с улучшением кристалличности P3HT:PC61BM, тогда как их понижение связано с увеличением их плотности в P3HT:PC61BM. - лазерлік абляция әдісі арқылы MoS2, WS2, MoSe2 және WSe2 нанобөлшектерін изопропанол мен хлорбензолда алу технологиясы әзірленді. Алынған нәтижелер бойынша нанобөлшектердің ерітіндідегі дисперстігі орташа өлшемдері шамамен 30–80 нм құрайтынын көрсетілді. - TMDs нанобөлшектерін қосу ZnO фотоэлектродында электронды тасымалдау және зарядтардың рекомбинациясына әсер ететіндігі анықталды. ZnO фотоэлектродында TMDs нанобөлшектері 8% концентрациясында рекомбинация азайып, заряд тасымалдауы мен заряд тасымалдаушылардың өмір сүру уақыты, сондай -ақ электрондардың диффузиялық коэффициенті артатыны көрсетілді. - P3HT:PC61BM қабатына 2D TMDs нанобөлшектерін енгізгенде қабаттың меншікті кедергісі нанобөлшектерінің концентрациясының артқанда шамалы тұрақты түрде өсетіні, ал зарядтың рекомбинация жылдамдығын анықтайтын рекомбинацияға қарсылық кедергісі, MoS2 концентрациясы 0,5 мас.% а WSe2 0,35 мас.% концентратияларында максималды мәнге жететіні анықталды. 2D TMD нанобөлшектерінің концентрациясының одан әрі жоғарылауы зарядтың рекомбинация жылдамдығының үдеуін көрсететін рекомбинация кедергісінің төмендеуі байқалады. - полимерлі күн элементінің фотоэлектрлік көрсеткіштерінің артуы P3HT:PC61BM қабатының кристалдылығының өсуімен байланысты, ал төмендеуі P3HT:PC61BM-де 2D TMD нанобөлшектерінің тығыздығының жоғарылауымен байланысты. Предлагается использование простой, недорогой и доступной технологии синтеза наночастиц 2D TMDs методом лазерной абляции в жидкости, а также использование полимерной солнечной ячейки с инвертированной структурой, которая не требует дорогостоящее вакуумное напыление электродов и делает его рентабельным для массового производства. Это создает перспективы технологичных и дешевых OSC с высокими показателями трансформации световой энергии в электрическую. Ұсынылған технология сұйықта лазерлік абляция әдісімен, 2D TMD нанобөлшектерін синтездеудің қарапайым, арзан және қолжетімді әдісін қолданып, сондай-ақ электродтарды вакуумда тұндыруды қажет етпейтін, оны жаппай өндіріске жарамды болатын инверттелген құрылымымен полимерлі күн элементі пайдаланады. Бұл жарықты электр энергиясына тиімді түрлендіретін OSC технологиялық және қолжетімді перспективаларын қалыптастырады. Предлагаемая простота технология изготовления полимерных солнечных элементов является многообещающей технологией для массового производства, уже достигнут значительный прогресс в методах рулонной технологии. Этот факт, в свою очередь, делает абсолютно необходимым определение лучших материалов и структур, разработку новых подходов получения производительных фотопреобразователей. Полимерлі күн элементтерінің өндірудін технологиясын ұсынылған қарапайымдылығы жаппай өндіріске болашағы зор және орамнан орамға өндіру әдістерінде айтарлықтай прогреске қол жеткізілді. Бұл, өз кезегінде, тиімді материалдар мен құрылымдарды анықтауды және жоғары өнімді күн элементтерін шығарудың жаңа тәсілдерін әзірлеуді қажет етеді. Эффективность заключается в использовании простой, недорогой и доступной технологии изготовления солнечных элементов с инвертированной структурой, которая не требует дорогостоящего вакуумного напыления электродов и делает его рентабельным для массового производства. Это создает перспективы технологичных и дешевых солнечных элементов с высокими показателями трансформации световой энергии в электрическую. Тиімділік электродтарды қымбат вакуумды тұндыру қажеттілігін талап етпейтін және оны жаппай өндірісте үнемді болатын инверттелген құрылымымды күн элементтерін өндірудің қарапайым, арзан және қол жетімді технологиясын пайдалануда. Бұл жарықтан электр энергиясына жоғары түрлендіру жылдамдығымен технологиялық дамыған және қолжетімді күн элементтеріне жол ашады. Полученные экспериментальные результаты исследования влияния наночастиц двумерных наноматериалов дихалькогенидов переходных металлов на процессы трансформации световой энергии в электрическую в активных и транспортных слоях OSC яляются абсолютно необходимыми для определения лучших материалов и структур при разработке новых подходов получения высокоэффективных фотопреобразователей. Өтпелі металдард дихалкогенидтерінің екі өлшемді наноматериалдар нанобөлшектерінің OSC активті және тасмалдау қабаттарындағы жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіру процестеріне әсерін зерттеудің эксперименттік нәтижелері тиімділігі жоғары фототүрлендіргішті жасудың жаңа тәсілдерін әзірлеуде ең сапалы материалдар мен құрылымдарды анықтау үшін өте манызды. |
||
| UDC indices | ||
| 535.215; 539.23; 535.3; 535.3; 538.9 | ||
| International classifier codes | ||
| 29.19.22; 29.31.27; 29.19.16; | ||
| Readiness of the development for implementation | ||
| Key words in Russian | ||
| НАНОЧАСТИЦЫ MOS2, WS2, MоSE2, WSE2; КОМПОЗИТНЫЙ ФОТОАКТИВНЫЙ СЛОЙ; АСМ И СЭМ СНИМКИ; РЕНТГЕНО СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ; СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ И ИМПЕДАНСА; ВАХ; | ||
| Key words in Kazakh | ||
| MoS2, WS2, MоSe2, WSe2 НАНОБӨЛШЕКТЕРІ; КОМПОЗИТТІК ФОТОБЕЛСЕНДІ ҚАБАТ; AКM ЖӘНЕ СЭM КЕСКІНДЕРІ; РЕНТГЕНДІК ҚҰРЫЛЫМДЫҚ ТАЛДАУ; ЖҰТЫЛУ ЖӘНЕ ИМПЕДАНС СПЕКТРЛЕРІ; ВАС; | ||
| Head of the organization | Дулатбеков Нурлан Орынбасарович | Доктор юридических наук / профессор, Член-корреспондент НАН РК |
| Head of work | Аймуханов Айтбек Калиевич | Кандидат физико-математических наук / профессор |
| Native executive in charge | ||