Разработка фотовольтаических приборов на основе органических/ неорганических полупроводников
|
СтатусДиссертация была зашищена 24 февраля 2022Утверждена Национальным Советом 1 июля 2022 Автореферат – 2.07 Mb / на румынскомДиссертацияCZU 621.382/.383(043)
|
Ключевые слова
ZnPc, муравьиная кислота, PTCDI, иод, объемный гетеропереход, диод Шоттки, граница раздела, преобразование солнечной энергии, фотовольтаические параметрыАннотация
Структура диссертации: Диссертация состоит из введения, 5 глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 243 публикаций, 146 страниц основного текста, 93 рисунков, 16 таблиц и 4 приложения.Полученные результаты опубликованы в 30 научных работах: 7 научных статей (2 из которых опубликованы в международных журналах с импакт-фактором) и 23 тезисов на международных научных конференциях. Ключевые слова: ZnPc, муравьиная кислота, PTCDI, иод, объемный гетеропереход, диод Шоттки, граница раздела, преобразование солнечной энергии, фотовольтаические параметры. Область исследования: органические материалы и структуры для фотоэлектрической энергетики, физика и технология материалов.
Цель работы: разработка и оптимизация технологии синтеза тонких слоев на основе ZnPc из химических растворов, а также исследование структурных и фотоэлектрических свойств полученных слоев для их внедрения в производство фотовольтаических приборов.
Задачи исследования: разработка протокола растворимости ZnPc и PTCDI; оптимиза-ция режима синтеза и легирования тонких слоев с целью управления их свойствами для фотоэлектрических применений; исследование корреляции между микроструктурой и оптическими свойствами; оптимизация технологии получения фотовольтаических приборов.
Новизна и научная оригинальность работы: разработка и оптимизация режимов син-теза тонких слоев из растворов на основе ZnPc и PTCDI в FA, а также легирования in situ данных слоев йодом; впервые получены, из раствора, фотовольтаические устройства на основе диода Шоттки ITO/PEDOT:PSS/ZnPc:I2/Al с величиной напряжения холостого хода 1,03 В, что выше чем у приборов полученных термическим испарением в вакууме и на основе гетероперехода ITO/PEDOT:PSS/ZnPc:I2:PTCDI/Al с эффективностью преобразования 2,4%; определены механизмы взаимодействия между растворителем (FA), активными веществами (ZnPc, PTCDI) и примесью (I2); установлены механизмы токопрохождения через разработанные приборы, при изменении электрического поля и освещении.
Решённая научная проблема: разработана технология производства органических солнечных элементов с низкими затратами на основе тонких слоев ZnPc и ZnPc:PTCDI, установлены физические принципы работы и найдены решения для повышения эффектив-ности преобразования солнечной энергии.
Теоретическая значимость работы состоит в выяснении физических процессов, позволяющие контролировать образование зародышей и рост тонких слоев из химических растворов, формировать границ раздела кристаллитов и процесс переноса электрического заряда через границ раздела.
Прикладное значение состоит из разработки и оптимизации технологии изготовления фотовольтаических приборов на основе ZnPc, диода Шоттки и объемного гетероперехода ZnPc:PTCDI (легированных и нелегированных йодом), с более высокой эффективностью преобразования по сравнению с эффективностью устройств полученных термическим испарением в высоком вакууме.
Внедрение научных результатов: полученные научные результаты могут быть внедрены в учебно-образовательный процесс в Молдавском госуниверситете.
Официальные оппоненты
- Veaceslav Ursachi
доктор хабилитат, доцент, Институт прикладной физики - Marin Rusu
доктор, доцент, Государственный Университет Молдовы - Natalia Maticiuc
доктор
Члены Ученого Совета
- Parascovia Sârbu, председатель
доктор, доцент, Государственный Университет Молдовы - Tamara Potlog,
доктор, доцент, Государственный Университет Молдовы - Veaceslav Ursachi,
доктор хабилитат, доцент, Институт прикладной физики - Marin Rusu,
доктор, доцент, Государственный Университет Молдовы - Natalia Maticiuc ,
доктор
Диссертации
