Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Ди Карло Альдо Италия
Номер договора
074-02-2018-327
Период реализации проекта
2018-2020
21
Количество специалистов
5
научных публикаций
2
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Ученые лаборатории разрабатывают и внедряют новые подходы, материалы и технологии в производство солнечных элементов и других оптоэлектронных устройств. 

Название проекта: Широкоформатные полупрозрачные солнечные панели c использованием стабильных перовскитных архитектур

Приоритет СНТР: б


Цели и задачи

Направления исследований: Возобновляемые источники и системы прямого преобразования энергии

Цель проекта: Решение проблем деградации перовскитов для фотовольтаики и непосредственное воплощение научных подходов на широком формате устройств


Практическое значение исследования

Научные результаты:

  • Разработаны новые методики синтеза двумерных материалов для пассивации границ гетеропереходов перовскитных солнечных элементов с использованием таких материалов, как MoS2, оксид графена, двумерного оксида молибдена (IV) MoO2, дисульфида олова SnS2 и трисульфида циркония ZrS3, а также методика нанесения широкоформатного нанесения методом слот матричной печати.
  • Проведены измерения стабильности планарных архитектур одиночных перовскитных солнечных элементов и интерфейсов в структуре устройств с применением методов отслеживания точки максимальной мощности устройств для моно- и мультикатионных перовскитных модификаций. При внедрении двумерных материалов (комбинации MoS2 и восстановленного оксида графена) удалось добиться существенного прогресса по снижению темпов снижения выходных характеристик перовскитных солнечных элементов на более чем 30 % под постоянным солнечным излучением, соответствующее стандарту 1,5 AM G в режиме работы выработки максимальной мощности.
  • Впервые были исследованы перовскитные солнечные элемента с мультикатионным составом молекулы (Cs, FA, MA) для определения энергии активации ловушек с применением метода переходной спектроскопии глубоких уровней.
  • Разработаны новые перовскитные катионные композиции для выравнивания значения фактора толерантности до 1 и решения проблемы фотоиндуцированной деградации перовскитных солнечных элементов.
  • Проведены исследования по оптимизации катионного состава молекулы перовскита, выявлены критические факторы влияния катионного состава на стабильность оптических параметров (поглощения, фотолюминесценции) перовскитных слоев. Определено, что двухкатионный состав гибридного металлоорганического перовскита с формулой (CH5N2)0.83Cs0.17Pb(Br0.17I0.83)3 обладает наибольшей термической стабильностью по сравнению с классической системой для прототипирования – CH3NH3PbI3, проанализированы изменения в морфологии полученных микрокристаллических пленок.

Внедрение результатов исследования:

Поданы заявки на защиту РИД (изобретения): «Гибридный фотопреобразователь, модифицированный максенами» (АААА-Г19-619030590028-1) и «Способ изготовления фотовольтаических элементов с использованием прекурсора для жидкофазного нанесения полупроводниковых слоев p-типа» (АААА-Г19-619030590027-4).

Образование и переподготовка кадров:

  • Пройдены курсы подготовки и повышения квалификации: «Международная школа по гибридной и органической фотоэлектронике – ISOPHOS» (Италия) и «Стажировка по методике отслеживания точки максимальной мощности перовскитных солнечных элементов при стандартной интенсивности света 1.5 AM G» (Италия).

  • Сотрудники лаборатории участвовали в 6 международных конференциях и 1 семинаре.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

  • Завершены работы по проводке коммуникаций: электрическая проводка, водопровод, вентиляция, системы пожаротушения и др. Были установлены магистрали вытяжек в соответствии следующим требованиям: избыточное давление на уровне 15 Па, очистка приточного воздуха по стандарту ISO 8, климат-контроль.

  • Закуплены и введены в эксплуатацию следующие важные инфраструктурные единицы: вакуумная напылительная установка EPOS-PVD-LTE-BOX, комплекс высокотехнологичного оборудования для изготовления солнечных батарей в сверхчистой инертной атмосфере, потенциостат-гальваностат Р- 40Х.

Другие результаты:

Опубликованы статьи по коллаборации:

  1. Choi H.H., Rodionov Y.I., Alexandra F. Paterson A.F., Panidi J., Saranin D., Kharlamov N., Didenko S.I., Anthopoulos T.D., Cho K., and Podzorov V. Accurate Extraction of Charge Carrier Mobility in 4-Probe Field-Effect Transistors. Advanced Functional Materials (2018). DOI: 10.1002/adfm.201707105
  2. Iakobson O.D., Gribkova O.L., Tameev A.R., Nekrasov A.A., Saranin D.S., Di Carlo A. Graphene nanosheet/polyaniline composite for transparent hole transporting layer. Journal of Industrial and Engineering Chemistry 65: 309-317 (2018). 
  3. Gets D., Saranin D., Ishteev A., Haroldson R., Danilovskiy E., Makarov S., Zakhidov A. Light-emitting perovskite solar cell with segregation enhanced self doping. Applied Surface Science 476: 486-492 (2019).

Сотрудничество:

Центр гибридной и органической солнечной энергетики Университета Рима Тор Вергата (Италия), Институт физической химии и электрохимии имени А. Н. Фрумкина РАН (Россия), ООО «НТЦ ТПТ» (Россия), ПАО «Северсталь» (Россия): совместные исследования

Скрыть Показать полностью
Saranin D., Mazov V., Luchnikov L., Lypenko D., Gostishev P., Muratov D., Podgorny D., Migunov D., Didenko S., Orlova M., Kuznetsov D., Tameev A. and Di Carlo A.
Tris (ethylene diamine) Nickel Acetate as a Promising Precursor for Hole Transport Layer in Planar Structured Perovskite Solar Cells. Journal of Materials Chemistry C 6(23): 6179–6186 (2018).
Polyakov A., Smirnov N., Shchemerov I., Saranin D., Le T., Didenko S., Kuznetsov D., Agresti A., Pescetelli S., Matteocci F. and Di Carlo A.
Trap States in Multication Mesoscopic Perovskite Solar Cells: A Deep Levels Transient Spectroscopy Investigation. Applied Physics Letters 113(26): 263501 (2018).
Najafi L., Taheri B., Martín-García B., Bellani S., Di Girolamo D., Agresti A., Oropesa-Nuñez R., Pescetelli S., Vesce L., Calabrò E., Prato M., Del Rio Castillo A., Di Carlo A. and Bonaccorso F.
MoS2 Quantum Dot/Graphene Hybrids for Advanced Interface Engineering of a CH3NH3PbI3 Perovskite Solar Cell with an Efficiency of over 20%. ACS Nano 12(11): 10736–10754 (2018).
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория интенсификации процессов тепломассопереноса в многофазных системах

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теплофизики им. С.С. Кутателадзе Сибирского отделения Российской академии наук

Энергетика и рациональное природопользование

Новосибирск

Маркидес Кристос

Кипр

2019-2021

Лаборатория перспективных эффективных технологий

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет"

Энергетика и рациональное природопользование

Новосибирск

Вуд Дэвид Хоу

Австралия

2019-2021

Лаборатория теплофизических проблем ядерной и термоядерной энергетики

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт»

Энергетика и рациональное природопользование

Москва

Фрик Петр Готлобович

Россия

2017-2021