Новые композитные пленки неорганических перовскитоподобных иодидов для твердотельных фотовольтаических устройствНИР

New composite films of inorganic perovskite halides for solid-state photovoltaic devices

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 21 января 2019 г.-28 декабря 2019 г. Изучение фазовых равновесий в двойных и тройных системах на основе CsI, CuI, AgI, SnI4, GaI3, InI3.
Результаты этапа: Изучены физико-химических равновесия вблизи равновесных составов в двойных и тройных системах: CSI-CuI, CsI- AgI, SnI4-CsI, CsI-SnI2, CsI-SnI4-GaI3, CsI-SnI4-InI3. В работе применены методы дифференциального термического анализа, рентгенофазовый анализ, рамановская спектроскопия.Для составов, содержащих олово, впервые осуществлен анализ мессбауэровских спектров сложных иодидов на 119Sn. Осуществлен синтез толстых пленок материалов и анализ их термической стабильности в инертной, окислительной атмосферах, а также в условиях освещения, иодостаннатов, иодокупратов, иодоантимонатов, иодоиндатов и иодогаллатов цезия на поликристаллических или монокристаллических образцах. В рамках этапа осуществлено исследование абсорбционных и люминесцентных характеристик ряда поликристаллических неорганических перовскитоподобных соединений, синтезированных твердофазным ампульным или растворным методами. Методом растровой электронной микроскопии произведен анализ микроструктуры пленок сложных иодидов, полученных методом центрифужного нанесения. С помощью рентгеноспектрального микроанализа оценена равномерность распределения элементов в образцах. Оптимизирована методика формирования прозрачного р-проводящего покрытия на поверхности стекол методом гальванического осаждения замещенных составов.
2 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Изучение фазовых равновесий в двойных и тройных системах на основе CsI, CuI, AgI, SnI4, GaI3, InI3.
Результаты этапа: В рамках второго этапа проекта по разработке композиционных толстопленочных покрытий «неорганический перовскитоподобный иодид (светопоглощающий компонент)/p-полупроводниковый слой (НТМ)/прозрачный проводящий субстрат (ТСО)» как элементов твердотельных фотовольтаических устройств перовскитного типа, впервые предпринята попытка исследования равновесий в тройных системах CsI-CuI-FeI2, CsI-SnI4-SbI3, CsI-SbI3-InI3 твердофазным ампульным методом. Уточнены фазовые равновесия в бинарных системах CsI – SbI3, CsI – InI3. Доказана стабильность разрезов Cs2SnI6 – Cs3Sb2I9, CsCu2I3 – (CH3NH3)Cu2I3, показана нестабильность разрезов CsCu2I3 – CsFeI4 и Cs2Sb2I9 – CsInI4. В качестве основных методов анализа выступали рентгенофазовый анализ, термический анализ с масспектрометрией газофазных продуктов. Для стабильных разрезов изучена возможность образования твердых растворов замещения. Так в двойной системе p-полупроводниковых материалов CsCu2I3 – АCu2I3 (A=MA,FA) замещение катиона А в решетке иодокупрата цезия возможно в широких концентрационных пределах: до 20 ат.% метиламмония, до 10ат.% формамидиния. В двойной системе Cs2SnI6 – Cs3Sb2I9 показана двухфазность полученных образцов, существование области гомогенности возможно в пределах менее 5-7 ат.%, требуется дополнительный анализ данных систем. На разрезе Cs3Sb2I9 – CsInI4 получены неоднофазные образцы, содержащие примеси исходных прекурсоров, в том числе в условиях высоких значений давлений паров иода. Для твердых растворов в системах CsCu2I3 – MACu2I3, CsCu2I3 – FACu2I3, Cs2SnI6 – Cs3Sb2I9, Cs2SnI6 – CsInI4 найдены условия получения кристаллических пленок растворными методами, в том числе, методом спин-коатинга. Для систем на основе иодостанната(IV) цезия растворные методы синтеза приводят к формированию менее равномерных покрытий, в связи с чем методом спин-коатинга покрытия были получены лишь при двухстадийном методе синтеза. Для ряда составов исследовалась термическая и фотостабильность для покрытий, сформированных на поверхностях стекла, ITO, FTO, n- или p-полупроводниковых слоях TiO2 и ZnO, легированного оксида цинка (AZO), NiOx. Разработаны методы гидротермального синтеза составов CsCu2I3 и Cs2SnI6. В дальнейшем данные методики будут применены для получения кристаллических образцов замещенных составов.
3 1 января 2021 г.-28 декабря 2021 г. Изучение фазовых равновесий в двойных и тройных системах на основе CsI, CuI, AgI, SnI4, GaI3, InI3
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".