Inventory number IRN Number of state registration
0225РК00651 AP19174728-OT-25 0123РК00799
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 1 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 4 54
Total number of pages Patents Illustrations
105 0 18
Amount of funding Code of the program Table
7999997.14 AP19174728 5
Name of work
Исследование предела эффективности металлоорганических перовскитов на основе CH3NH3SnI3 и CH3NH3PbI3 для фотовольтаики
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Технология
Report authors
Омарова Жансая Бағдатқызы , Ережеп Дархан Есейұлы ,
0
0
0
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 "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Модель металлорганического перовскитного элемента.

Металлорганикалық перовскит элементінің моделі.

Исследование предела эффективности преобразования энергии и стабильности металлорганического перовскитного элемента, в том числе за счет разработки алгоритма моделирования тонкоплёночного перовскитного солнечного элемента с различными характеристиками, влияющими на предел эффективности преобразования энергии.

Энергияны түрлендіру тиімділігінің шегі мен металлорганикалық перовскит элементінің тұрақтылығын, оның ішінде энергияны түрлендіру тиімділігінің шегіне әсер ететін әртүрлі сипаттамалары бар жұқа қабатты перовскитті күн батареясын модельдеу алгоритмін әзірлеу арқылы зерттеу.

Численные методы исследования для моделирования фотоэлектрических параметров перовскитных солнечных элементов с помощью программного комплекса SCAPS-1D.

SCAPS-1D бағдарламалық кешені арқылы перовскитті күн батареяларының фотоэлектрлік параметрлерін модельдеуге арналған сандық зерттеу әдістері.

Разработана обобщённая физическая модель металлорганического перовскитного элемента, впервые количественно описавшая влияние амфотерных и межфазных дефектов на эффективность преобразования энергии, установившая зависимости PCE от плотности объемных дефектов в CH₃NH₃SnI₃ при различных HTL, определившая вклад межфазной рекомбинации, оптимальную толщину активного слоя (700 нм), механизмы деградации (гидратация, фотовоздействие, окисление) и предельную теоретическую эффективность Sn- и Pb-перовскитов с предложением путей её повышения за счёт инженерии дефектов и интерфейсов.

Металлорганикалық перовскит элементінің жалпыланған физикалық моделі жасалды, ол алғаш рет амфотерлік және фазааралық ақаулардың энергияны түрлендіру тиімділігіне әсерін сандық сипаттады, PCE-дің әртүрлі HTL-дегі көлемдік ақаулардың тығыздығына тәуелділігін анықтады, фазааралық рекомбинацияның үлесін, белсенді қабаттың оңтайлы қалыңдығын (700 нм), деградация механизмдерін анықтады (гидратация, фототүсірілім, тотығу) және шекті теориялық SN - және Pb-перовскиттердің тиімділігі, ақаулар мен интерфейстерді жобалау арқылы оны жақсарту жолдарын ұсынады.

Модель металлоорганического перовскитного солнечного элемента построена по типовой гетероструктуре FTO/TiO₂/CH₃NH₃SnI₃/Cu₂O. Оптимальная толщина активного слоя составляет 700 нм, обеспечивая теоретический коэффициент преобразования энергии (PCE) до 29 % при плотности тока Jsc ≈ 34 мА/см² и напряжении Voc ≈ 1,1 В. При увеличении концентрации объемных дефектов с 10¹⁰ см⁻³ до 10¹⁷ см⁻³ эффективность снижается до 6–8 %, что указывает на критическое влияние дефектных состояний на работу устройства.

Металлорганикалық перовскитті күн батареясының моделі FTO/TiO₂/CH гnh₃sni₃/Cu₂O типтік гетероқұрылымына негізделген. белсенді қабаттың оңтайлы қалыңдығы 700 нм құрайды, бұл JSC ток тығыздығы ≈ 34 мА/см2 және VOC кернеуі ≈ 1,1 в дейін 29% дейін энергияны түрлендірудің теориялық коэффициентін (PCE) қамтамасыз етеді. 101⁻см -3 101 см см⁻3 дейін тиімділік 6-8% дейін төмендейді, бұл ақаулы күйлердің құрылғының жұмысына маңызды әсерін көрсетеді.

Разработанная модель перовскитного солнечного элемента может быть внедрена на этапе лабораторного и пилотного производства тонкоплёночных фотовольтаических модулей, с возможностью интеграции в существующие линии по изготовлению гибких солнечных панелей и систем энергоснабжения малой мощности.

Перовскитті күн батареясының әзірленген моделі икемді күн панельдерін және төмен қуатты энергиямен жабдықтау жүйелерін өндіру бойынша қолданыстағы желілерге интеграциялау мүмкіндігімен жұқа қабатты фотовольтаикалық модульдерді зертханалық және пилоттық өндіру кезеңінде енгізілуі мүмкін.

Эффективность технологии подтверждается достижением теоретического коэффициента преобразования энергии до 29 %, снижением себестоимости изготовления элементов более чем вдвое по сравнению с кремниевыми аналогами, что делает её перспективной для последующего промышленного освоения и применения в системах автономного и «умного» энергоснабжения.

Технологияның тиімділігі энергияны түрлендірудің теориялық коэффициентінің 29% - ға жетуімен, элементтерді өндіру құнының кремний аналогтарымен салыстырғанда екі еседен астам төмендеуімен расталады, бұл оны кейіннен өнеркәсіптік игеру және автономды және "ақылды" энергиямен жабдықтау жүйелерінде қолдану үшін перспективалы етеді.

Внедрение – на данном этапе внедрение не предусмотрено.

Енгізу-бұл кезеңде енгізу қарастырылмаған.

UDC indices
620.91; 538.958;539.23
International classifier codes
29.19.16; 29.19.31; 44.41.35; 44.41.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
SCAPS-1D; моделирование; перовскит; деградация; стабильность; альтернативная энергетика;
Key words in Kazakh
SCAPS-1D; модельдеу; перовскит; деградация; тұрақтылық; баламалы энергия;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / профессор
Head of work Омарова Жансая Бағдатқызы Доктор PhD / нет
Native executive in charge Ережеп Дархан Есейұлы нет