ИССЛЕДОВАНИЕ СТАБИЛЬНОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СЛОЯ В ПЕРОВСКИТНОМ СОЛНЕЧНОМ ЭЛЕМЕНТЕ

Ж.Б. Омарова; Д.E. Ережеп; С.P. Жантуаров; Н.С Токмолдин

doi:10.26577/JPEOS.2023.v25.i3-4.i4

Авторлар

Ж.Б. Омарова Satbayev University https://orcid.org/0000-0002-1101-7735
Д.E. Ережеп Satbayev University https://orcid.org/0000-0002-2232-2911
С.P. Жантуаров Satbayev University https://orcid.org/0000-0002-2467-0178
Н.С Токмолдин Universität Potsdam https://orcid.org/0000-0002-0663-0228

DOI:

https://doi.org/10.26577/JPEOS.2023.v25.i3-4.i4

Кілттік сөздер:

күн элементі, перовскит, функционалды қабат, деградация, тұрақтылық.

Аннотация

Жасыл жаңартылатын энергия көзінің бір түрі экологиялық таза болып саналатын күн энергетикасы болып табылады. Күн энергетикасы - көптеген бағыттары бар кең аймақ, олардың ішінде перовскитті фотовольтаика ең перспективалы бағыттардың бірі болып саналады. Күн энергиясының түрлендіру тиімділігі қазірдің өзінде 25% -дан астамға жеткеніне қарамастан, перовскитті күн элементтерін пайдалануда бірқатар кедергілер бар, олардың бірі сыртқы деградация факторларына төмен төзімділік болып табылады. Жұмыстың мақсаты - атмосфералық ылғал мен жарық сияқты сыртқы әсерлердің әсерінен перовскит CH₃NH₃PbI_3-xCl_xжұқа үлдірінің бетінің деградациясын зерттеу. Перовскитті күн элементінің тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін әрбір функционалды қабатты дайындау кезінде сыртқы факторлардың әсерін мұқият түсіну маңызды. Әдіс. CH₃NH₃PbI_3-xCl_x бетін зерттеу үшін Quanta 200i 3D сканерлеуші-электронды микроскоп, ФСМ 2203 типті FTIR спектроскопиясы, Solver Spectrum 600/600 спектрометрін қолданатын Раман спектроскопиясы және QEX-10 оптикалық абсорбциясы қолданылды. Спектроскопияның көмегімен перовскит қабатының ішінде молекулалық құрылымның деградациясын және қатар жүретін эволюциясын байқауға болады. Нәтижелер. Зерттеу көрсеткендей, перовскиттің функционалды қабатының ыдырауы қоршаған атмосферада болатын белсенді факторға байланысты және перовскит кристалдық құрылымының ыдырау процесінде жаңа химиялық байланыстар пайда болады. Атмосфера және жарық әсерінен кейін фототүрлендіргіштердің оптикалық параметрлерінің сапалық сипаттамалары нашарлайды, бұл гидратацияның деградациясы мен протонация механизмінің әсерінен перовскиттің функционалдық қабатының бұзылуына әкеледі. Деградация механизмі йодидтік байланыстарды үзу арқылы басталуы мүмкін. 3132 1/см және 3179 1/см жиілікте NH және CH функционалдық топтарына сәйкес келетін сипаттамалық жиіліктердің сіңіру қарқындылығында күшті өзгерістер анықталды. Талқылау. Бұл жұмыс тұрақты және серпімді перовскит күн элементтерін жасау үшін балама тұжырымдамаларды әзірлеу мақсатында бір функционалды перовскит қабатының құрылымдық тұрақтылығын зерттеу тәсілін ұсынады.