Inventory number IRN Number of state registration
0220РК01104 AP05133724-OT-20 0118РК00210
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 2
International publications: 4 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 7 98
Total number of pages Patents Illustrations
115 0 5
Amount of funding Code of the program Table
7837448 AP05133724 11
Name of work
Разработка гибридных композитных материалов и гетероструктур для эффективной трансформации световой энергии в электрическую энергию
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Другая (укажите)
Report authors
Афанасьев Дмитрий Анатольевич , Нурмаханова Асель Касеновна , Алихайдарова Эльмира Жумагалиевна , Темирбаева Дилара Абаевна , Джанабекова Румия Хамитовна , Төлеутай Диас Құдайбергенұлы , Завгородний Алексей Владимирович ,
0
1
1
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МЦРОАП РК
Full name of the service recipient
РГП на ПХВ "Центр поддержки цифрового правительства" Министерства цифрового развития, инноваций и аэрокосмической промышленности Республики Казахстан
Abbreviated name of the service recipient Центр поддержки цифрового правительства МЦРИАП
Abstract

Объектами исследования являются растворы, композитные полимерные пленки и полимерные солнечные ячейки на основе полимеров поли(3-гексилтиофен-2,5-диил) (P3HT), поли(3,4-этилендиокситиофен)–поли(стиролсульфонат) (PEDOT:PSS), допированные плазмонными наночастицами (НЧ) и наноструктурами (НС).

Зерттеу нысандары плазмондық нанобөлшектер (НБ) және наноқұрылымдар (НҚ) енгізілген поли(3-гексилтиофен-2,5-диил) (P3HT), поли(3,4-этилендиокситиофен)–поли(стиролсульфонат) (PEDOT:PSS) полимерлеріне негізделген ерітінділер, композитті полимерлік қабыршақтар және полимерлік күн ұяшықтары болып табылады.

Целью работы является исследование механизмов трансформации световой энергии в электрическую в композитных материалах и гетероструктурах на основе органических и неорганических полупроводников и НЧ металлов.

Жұмыстың мақсаты органикалық және бейорганикалық жартылайөткізгіштер мен НБ металдарына негізделген композитті материалдар мен гетероқұрылымдарда жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіру механизмдерін зерттеу болып табылады.

Для определения свойств НЧ и НС были использованы методы динамического лазерного светорассеяния, электронной микроскопии, абсорбционной спектроскопии. Экспериментальные исследования проводились методами стационарной и кинетической спектроскопии. Удельное сопротивление пленок измерялось методом четырех зондов. Измерялись темновые и световые вольт–амперные характеристики, внешняя квантовая эффективность и импеданс полимерных солнечных ячеек.

НБ мен НҚ қасиеттерін анықтау үшін динамикалық лазерлік жарық шашырау, электронды микроскопия, абсорбциялық спектроскопия әдістері қолданылды. Эксперименттік зерттеулер стационарлық және кинетикалық спектроскопия әдістерімен жүргізілді. Қабыршақтардың меншікті кедергісі төрт зонд әдісімен өлшенді. Қараңғы және жарық вольт–амперлік сипаттамалары, сыртқы кванттық тиімділігі және полимерлі күн ұяшықтарының кедергісі өлшенді.

Полученные результаты: - отработаны технологии изготовления НЧ Ag и Au, НС Ag/TiO2, Au/TiO2, Ag/SiO2. Определены их размер и форма, измерены спектры поглощения; - исследовано влияние плазмонных НЧ и НС на фотоиндуцированные электронные процессы в растворах и пленках полупроводниковых полимеров.Изучено влияние НЧ Ag, Au и НС Ag/TiO2, Au/TiO2, Ag/SiO2 на оптические свойства растворов и композитных пленок на основе PEDOT:PSS,P3HT. Определены концентрации НЧ и НС при которых наблюдается усиление интенсивности флуоресценции полимеров; - изучено влияние НЧ и НС на электрические свойства полимеров P3HT и PEDOT:PSS. Определены условия изготовления и концентрации НС для получения композитных пленок с минимальной величиной поверхностного удельного сопротивления; - изучен процесс переноса носителей заряда через гетеропереход P3HT-TiO2; - получены плазмон-усиленные полимерные солнечные ячейки. Изучены их оптические и электрические свойства.

Алынған нәтижелер: - Ag және Au НБ, Ag/TiO2, Au/TiO2, Ag/SiO2 НҚ өндіру технологиялары жасалды. Олардың мөлшері мен пішіні анықталды, жұту спектрлері өлшенді; - жартылайөткізгіш полимерлердің ерітінділері мен қабыршақтарындағы фотоиндуцирленген электронды процестерге плазмондық НБ және НҚ әсері зерттелді. PEDOT:PSS, P3HT негізіндегі ерітінділер мен композитті қабыршақтардың оптикалық қасиеттеріне Ag, Au НБ және Ag/TiO2, Au/TiO2, Ag/SiO2 НҚ әсері зерттелді. Полимерлердің флуоресценциясының қарқындылығының күшеюі байқалатын НБ мен НҚ концентрациясы анықталды; - P3HT және PEDOT:PSS полимерлерінің электрлік қасиеттеріне НБ мен НҚ әсері зерттелді. Беткі меншікті кедергісінің минималды мәні бар композитті қабыршақтарды алу үшін НҚ өндіру және концентрациясының шарттары анықталды; - P3HT-TiO2 гетероауысу арқылы заряд тасымалдау процесі зерттелген; - плазмон-күшейтілген күн ұяшықтары алынды. Олардың оптикалық және электрлік қасиеттері зерттелді.

Основные конструктивные и технико экономические показатели: полученные данные будут применены для улучшения технологии изготовления полимерных солнечных ячеек (PSC). Продление срока жизни PSC позволит Казахстану и другим странам широко использовать солнечную энергию. В более широком смысле, данная работа будет способствовать экономическому развитию и защите окружающей среды посредством продления срока службы и эффективности PSC.

Негізгі конструктивтік және технико-экономикалық көрсеткіштер: Алынған деректер полимерлік күн ұяшықтары (PSC) жасау технологиясын жақсартуға септігін тигізеді. PSC өмір сүруін ұзарту Қазақстан және басқа шетелдік елдерге күн энергиясын кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Кеңірек айтқанда, берілген жоба жұмыстары PSC тиімділігін және өмір сүруін ұзарту арқылы экономикалық даму мен қоршаған ортаны қорғауға септігін тигізеді.

Область применения: целевыми потребителями результатов могут быть как академические учреждения, так и компании-производители, занимающиеся разработкой органических солнечных ячеек.

Қолдану саласы: Нәтижелердің тұтынушылары тек академиялық мекемелер ғана емес, сонымен қатар органикалық фотоволтаикалық күн элементтерін жобалайтын ірі кәсіп орындар да болуы мүмкін.

UDC indices
621.383.51, 535.215, 535.3
International classifier codes
29.19.21; 29.19.31; 44.37.01;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ПОЛИМЕР; НАНОЧАСТИЦЫ МЕТАЛЛОВ; НАНОСТРУКТУРА «ЯДРО/ОБОЛОЧКА»; ЛОКАЛИЗОВАННЫЙ ПЛАЗМОННЫЙ РЕЗОНАНС; ГЕНЕРАЦИЯ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА; УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ; ПОЛИМЕРНАЯ СОЛНЕЧНАЯ ЯЧЕЙКА;
Key words in Kazakh
ЖАРТЫЛАЙӨТКІЗГІШ ПОЛИМЕР; МЕТАЛДАРДЫҢ НАНОБӨЛШЕКТЕРІ; «ЯДРОЛЫҚ/ҚАБЫҚША» НАНОҚҰРЫЛЫМЫ; ЛОКАЛИЗАЦИЯЛАНҒАН ПЛАЗМОНДЫ РЕЗОНАНС; ЗАРЯД ТАСЫМАЛДАУШЫЛАР ГЕНЕРАЦИЯСЫ; МЕНШІКТІ КЕДЕРГІ; ПОЛИМЕРЛІК КҮН ҰЯШЫҒЫ;
Head of the organization Афанасьев Дмитрий Анатольевич Доктор PhD / нет
Head of work Афанасьев Дмитрий Анатольевич Доктор PhD / Ассоциированный профессор
Native executive in charge