Inventory number IRN Number of state registration
0222РК00085 AP08856176-OT-22 0120РК00210
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Заключительный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 3
International publications: 3 Publications Web of science: 1 Publications Scopus: 1
Number of books Appendicies Sources
1 4 60
Total number of pages Patents Illustrations
59 0 22
Amount of funding Code of the program Table
24998876.7 AP08856176 14
Name of work
Разработка фотопреобразователя солнечной энергии на основе органических полупроводниковых нанокомпозитов
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Fundamental Методическая документация
Report authors
Аймуханов Айтбек Калиевич , Зейниденов Асылбек Калкенович , Рожкова Ксения Сергеевна , Омарбекова Гульнур Игибайкызы , Сейсембекова Тогжан Ерболовна , Мұқаметқали Тоқтарбек Мұқаметқалиұлы , Қамбар Динара Серікбайқызы ,
0
0
3
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 университет имени академика Е. А. Букетова"
Abbreviated name of the service recipient НАО "Карагандинский университет имени академика Е. А. Букетова"
Abstract

Объектами исследования являются тонкие пленки проводящего полимера PEDOT:PSS с модифицированной поверхностью, наноструктуры фталоцианинов и нанокомпозитные пленки PTB7:ITIC:McPc.

Зерттеу нысандары - беті түрлендірілген PEDOT:PSS өткізгіштік полимерінің жұқа қабықшалары, фталоцианиндер наноқұрылымдары және PTB7:ITIC:McPc нанокомпозиттік қабықшалары.

Цель работы – исследование влияния модификации структуры PEDOT:PSS и наноструктур фталоцианинов на генерацию и транспорт носителей заряда полимерного солнечного элемента.

Жұмыстың мақсаты - PEDOT:PSS және фталоцианин наноқұрылымдарының құрылымын модификациялаудың полимерлі күн батареясының заряд тасымалдаушыларын генерациялау мен тасымалдауға әсерін зерттеу.

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.

Получены следующие результаты: - показано, что молекулы спиртов разрушают на поверхности агломераты PSS и способствуют таким образом формированию однородных пленок PEDOT:PSS с улучшенной объемной проводимостью и низким сопротивлением поверхности раздела. - установлено, что наблюдаемые изменения электрофизических характеристик фталоцианинов связаны с размерными ограничениями, возникающими при самоорганизации молекул в наноструктуры. Эти результаты подтверждаются возрастанием поглощения и токовых значений ВАХ нанолент. - разработана технология получения нанокомпозитных полимерных солнечных ячеек PEDOT:PSS/PTB7-TH:ITIC:МPc/Al. Показано, что наноленты в структуре фотоактивного слоя за счет дополнительного поглощения способствуют росту значения оптической плотности в максимумах. Установлено, что наноленты в фотоактивном слое способствуют возрастанию рекомбинационного сопротивления и уменьшению сопротивления многослойной пленки. В результате КПД полимерного солнечного элемента возрастает до 4,82%. Квантовая эффективность полимерного солнечного элемента возрастает на 4%.

Келесідей нәтижелер алынды: - спирт молекулалары беттегі PSS агломераттарын бұзады және осылайша көлемдік өткізгіштігі жақсарған және интерфейстің кедергісі төмен біркелкі PEDOT:PSS қабықшаларының пайда болуына ықпал ететіні көрсетілді. - Фталоцианиндердің электрофизикалық сипаттамалардың байқалған өзгерістері молекулалардың наноқұрылымдарға өзін-өзі ұйымдастыруы кезінде пайда болатын өлшемдік шектеулермен байланысты екендігі анықталды. Бұл нәтижелер наноленталардың ВАС ток мәндерінің және жұтылуының жоғарылауымен расталады. - PEDOT:PSS/PTB7-TH:ITIC:МPc/Al нанокомпозиттік полимерлі күн ұяшықтарын алу технологиясы әзірленді. Қосымша жұтылу арқылы фотоактивті қабат құрылымындағы наноленталар максимумдағы оптикалық тығыздық мәнінің өсуіне ықпал ететіні көрсетілген. Фотоактивті қабаттағы наноленталардың рекомбинациялық кедергінің жоғарылауына және көп қабатты қабыршақтың кедергісінің төмендеуіне ықпал ететіні анықталды. Нәтижесінде полимерлі күн элементінің ПӘК 4,82% дейін артады. Полимерлі күн элементінің кванттық тиімділігі 4% - ға артады.

Определены пути повышения квантовой эффективности фотогенерации носителей заряда в органической солнечной ячейке путем установления корреляции между фотоэлектрическими свойствами и структурными особенностями донорно-акцепторных систем полупроводниковой пленки. Разработаны оптимальные технологические условия получения солнечной ячейки структуры PEDOT:PSS/PTB7-TH:ITIC:MPc/Al, обеспечивающие высокий показатель КПД и квантовой эффективности.

Жартылай өткізгіш қабыршақтың донорлық-акцепторлық жүйелерінің фотоэлектрлік қасиеттері мен құрылымдық ерекшеліктері арасында корреляция орнату арқылы органикалық күн ұяшығындағы заряд тасымалдаушылардың фотогенерациясының кванттық тиімділігін арттыру жолдары анықталды. Жоғары ПӘК пен кванттық тиімділікті қамтамасыз ететін PEDOT:PSS/PTB7-TH:ITEC:MPc/Al құрылымының күн ұяшығын алудың оңтайлы технологиялық шарттары жасалды.

В результате исследований получены новые экспериментальные данные по влиянию структурных особенностей молекулярных кластеров органических полупроводников на эффективность генерации и транспорта заряда в полимерных солнечных элементах нового поколения. Полученные результаты будут иметь перспективу для создания легких, технологичных и дешевых в массовом производстве автономных источников солнечной энергии.

Зерттеу нәтижесінде органикалық жартылай өткізгіштердің молекулалық кластерлерінің құрылымдық ерекшеліктерінің жаңа буын полимерлі күн батареяларындағы зарядты генерациялау және тасымалдау тиімділігіне әсері туралы жаңа эксперименттік деректер алынды. Алынған нәтижелер жеңіл, технологиялық және арзан өндірілетін күн энергиясының автономды көздерін жаппай өндіруде пайдалы болып табылады.

Фотовольтаика, альтернативная энергетика, органическая электроника

Фотовольтаика, баламалы энергетика, органикалық электроника

UDC indices
535.215; 539.23; 535.3; 535.3; 538.9
International classifier codes
29.19.22; 29.19.23; 29.31.27;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
PEDOT:PSS; НАНОСТРУКТУРЫ ФТАЛОЦИАНИНОВ; КОМПОЗИТНЫЙ ФОТОАКТИВНЫЙ СЛОЙ,; СПИРТЫ; АСМ И СЭМ ИЗОБРАЖЕНИЯ; РЕНТГЕНОФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ; СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ И ИМПЕДАНСА; ВАХ; КВАНТОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ;
Key words in Kazakh
PEDOT:PSS; ФТАЛОЦИАНИНДЕР НАНОҚҰРЫЛЫМДАРЫ; КОМПОЗИТТІК ФОТОАКТИВТІ ҚАБАТ; СПИРТТЕР; AКM ЖӘНЕ СЭM СУРЕТТЕРІ; РЕНТГЕНДІК ФАЗАЛЫҚ ТАЛДАУ; ЖҰТЫЛУ ЖӘНЕ ИМПЕДАНС СПЕКТРЛЕРІ; ВАС; КВАНТТЫҚ ТИІМДІЛІК;
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 / ассоциированный профессор
Native executive in charge