Inventory number IRN Number of state registration
0225РК00144 AP19679938-OT-25 0123РК00210
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 2
International publications: 2 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 3 110
Total number of pages Patents Illustrations
88 0 44
Amount of funding Code of the program Table
35800000 AP19679938 18
Name of work
Разработка перовскитных солнечных элементов на основе бислойных наноструктурированных композитных пленок NiOx/MPc
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Методическая документация
Report authors
Зейниденов Асылбек Калкенович , Рожкова Ксения Сергеевна , Аймуханов Айтбек Калиевич , Тажибаев Сержан Кожанулы , Омарбекова Гульнур Игибайкызы , Бейсембеков Мейрхан Курмангазыулы , Зият Айжұлдыз Зиятқызы , Гученко Сергей Алексеевич , Берік Айдана Асылханқызы ,
0
2
1
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 инвертированные перовскитные солнечные элементы, пленки оксида никеля и бислойные пленки на основе оксида никеля и наноструктур фталоцианинов, инвертированные перовскитные солнечные элементы на основе бислойных пленок с дырочной проводимостью.

Зерттеу объектілері ретінде инверттелген перовскитті күн элементтері алынды. Зерттеу барысында никель оксиді қабықшалары мен никель оксиді және фталоцианин наноқұрылымдары негізінде алынған екіқабатты қабықшалар қолданылды. Кемтіктік өткізгіштікке ие екіқабатты қабықшалар негізінде инверттелген перовскитті күн элементтері зерттелді.

Цель работы – улучшение фотовольтаических характеристик и стабильности перовскитных солнечных ячеек на основе бислойных наноструктурированных композитных пленок NiOx/MPc, оптимизация их структуры и технологии сборки.

Жұмыстың мақсаты – NiOx/MPc негізіндегі екіқабатты наноқұрылымды композиттік қабықшалар негізінде перовскитті күн элементтерінің фотовольтаикалық сипаттамалары мен тұрақтылығын арттыру, олардың құрылымын және жинақтау технологиясын оңтайландыру.

Экспериментальные исследования проводились методами сканирующей электронной и зондовой микроскопии, рентгеноструктурного анализа, оптической спектроскопии, вольтамперометрии и импедансометрии.

Эксперименттік зерттеулер сканирлеуші электрондық және зондтық микроскопия, рентгенқұрылымдық талдау, оптикалық спектроскопия, вольтамперометрия және импедансометрия әдістері арқылы жүргізілді.

- определены технологические условия получения бислойных пленок на основе оксида никеля и наноструктур фталоцианинов. Установлена связь между фазовыми состояниями наноструктур и их электрофизическими свойствами. - разработана технология синтеза перовскитного слоя на поверхности пленок и нанолентNiOx/MPc. Установлено, что уменьшение плотности границ зерен снижает количество дефектов, тем самым повышая эффективность переноса заряда и улучшая характеристики PSCs. - установлено, что наблюдаемые изменения электрофизических характеристик фталоцианинов связаны со структурными особенностями и природой центрального атома в молекулярной структуре. Данный вывод подтверждается увеличением показателей поглощения и значений токовых характеристик в ВАХ устройств с наноструктурами фталоцианинов. - установлены механизмы деградации PSCs и определены показатели их эффективности и стабильности. Показано, что максимальное сохранение эффективности на уровне 92% достигнуто для плёнок NiOx/CoPcevap, а среди всех исследованных нанолент наилучший результат (76%) демонстрируют слои NiOx/CoPcnws.

- никель оксиді мен фталоцианин наноқұрылымдары негізіндегі екіқабатты қабықшаларды алу технологиялық шарттары анықталды. Наноқұрылымдардың фазалық күйі мен олардың электрофизикалық қасиеттері арасындағы өзара байланыс орнатылды. - NiOx/MPc қабықшаларының бетінде перовскит қабатын синтездеу технологиясы әзірленді. Дән шекараларының тығыздығын азайту ақаулар санын төмендететіні, соның нәтижесінде заряд тасымалдау тиімділігін арттырып, перовскитті күн элементтерінің сипаттамаларын жақсартатыны анықталды. - фталоцианиндердің электрофизикалық сипаттамаларындағы өзгерістер олардың құрылымдық ерекшеліктері мен молекулалық құрылымдағы орталық атом табиғатымен байланысты екені анықталды. Бұл қорытынды фталоцианин наноқұрылымдарының жұтылу көрсеткіштері мен ВАС-тағы ток сипаттамаларының артуымен дәлелденеді. PSCs деградация механизмдері анықталып, олардың тиімділік және тұрақтылық көрсеткіштері белгіленді. Тиімділіктің ең жоғары сақталу деңгейі – 92% – NiOx/CoPcevap қабықшалары үшін анықталды, ал зерттелген барлық нанотаспалардың ішінде ең жақсы нәтиже (76%) NiOx/CoPcnws қабаттарында байқалды.

Технология синтеза пленок NiOx, твердых пленок, нанолент металлофталоцианинов и перовскита, которые отличаются простой и недорогой технологией, надёжностью и хорошей воспроизводимостью. Это создает перспективы создания легких, технологичных и дешевых в массовом производстве инвертированных PSCs с высокими показателями трансформации световой энергии в электрическую.

NiOx қабыршақтарын, қатты қабыршақтарды, металфталоцианин нанотаспаларын және перовскитті синтездеу технологиясы қарапайым әрі арзан әдіспен, сенімділігімен және жақсы қайталанғыштығымен ерекшеленеді. Бұл жеңіл, технологиялық және жаппай өндіріске арзан, жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіру тиімділігі жоғары инверттелген PSC құрылғыларын жасауға мүмкіндік береді.

Предлагаемая простота изготовления перовскитных 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.

Перовскитті күн элементтерін өндірудің қарапайым ұсынысы жаппай өндіріс үшін перспективалы технология болып табылатындықтан, орам технологиясының әдістерінде айтарлықтай прогреске қол жеткізілді. Бұл дәлел, өз кезегінде, ең жақсы материалдар мен құрылымдарды анықтауды, өнімді фототүрлендіргіштерді алудың 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 PSC с высокими показателями трансформации световой энергии в электрическую.

Тиімділігі- электродтарды қымбат вакууммен бүркуді қажет етпейтін және оны жаппай өндіру үшін үнемді ететін инверттелген құрылымы бар күн элементтерін жасаудың қарапайым, арзан және қолжетімді технологиясын пайдалану болып табылады. Бұл жарық энергиясын электр энергиясына түрлендірудің жоғары көрсеткіштері бар технологиялық және арзан PSC дамуына ықпал етеді.

Полученные экспериментальные результаты исследования оптических и электрофизичесиких свойств наноструктур фталоцианина и его металлокомплексы важны для практического применения их в оптоэлектронных устройствах и перспективных для использования в солнечных элементах третьего поколения.

Фталоцианиннің және оның металлкомплекстерінің наноқұрылымдарының оптикалық және электрофизикалық қасиеттерін зерттеу нәтижесінде алынған эксперименттік мәліметтер оларды оптоэлектрондық құрылғыларда практикалық тұрғыдан қолдану үшін маңызды және оларды үшінші буын күн элементтерінде пайдалану тұрғысынан болашағы зор екенін көрсетті.

UDC indices
535.215; 546.05
International classifier codes
29.19.22; 29.19.16; 29.31.27;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
ОКСИД НИКЕЛЯ; НАНОСТРУКТУРЫ ФТАЛОЦИАНИНОВ; АСМ И СЭМ ИЗОБРАЖЕНИЯ; РЕНТГЕНОФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ; СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ; СПЕКТРЫ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА; СПЕКТРЫ ЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ; ИМПЕДАНСА И ВАХ;
Key words in Kazakh
НИКЕЛЬ ОКСИДІ; ФТАЛОЦИАНИНДЕРДІҢ НАНОҚҰРЫЛЫМДАРЫ; АКМ ЖӘНЕ СЭМ БЕЙНЕЛЕРІ; РЕНТГЕНФАЗАЛЫҚ ТАЛДАУ; ЖҰТЫЛУ СПЕКТРЛЕРІ; ЖАРЫҚТЫҢ КОМБИНАЦИЯЛЫҚ ШАШЫРАУ СПЕКТРЛЕРІ; ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ; ИМПЕДАНС ЖӘНЕ ВАС СПЕКТРЛЕРІ;
Head of the organization Дулатбеков Нурлан Орынбасарович Доктор юридических наук / профессор, Член-корреспондент НАН РК
Head of work Зейниденов Асылбек Калкенович Доктор PhD / Профессор
Native executive in charge