office@icp.ac.ru
+7 496 522-51-64
|
В органических и неорганических солнечных батареях на основе перовскита (PSC) важнейшую роль играет слой переноса электронов (ETL), который обеспечивает эффективное извлечение и транспортировку электронов, необходимое для достижения высокой производительности устройства. В отличие от традиционных материалов на основе фуллеренов, небольшие молекулы, не относящиеся к фуллеренам, привлекают все больше внимания благодаря своим настраиваемым оптоэлектронным свойствам, более низкой стоимости и значительно большей стабильности.  В данном исследовании синтезированы и охарактеризованы четыре производные перилендиимида (PDI), а также изучены их оптоэлектронные свойства с точки зрения применения в качестве материалов для переноса электронов в PSC. Для установления совместимости пленок PDI с перовскитным абсорбером исследованы поверхностные свойства двухслойных стеков Cs0.12FA0.88PbI3/PDI с помощью методов измерения угла контакта и инфракционной рассеяния в ближнем поле. Исследование фотохимической стабильности этих двухслойных стеков показало, что покрытие перовскитной пленки слоем PDI улучшает ее устойчивость к свету. Использование этих молекул в качестве ETM в инвертированных солнечных батареях p-i-n позволило достичь коэффициентов преобразования солнечной энергии от 11.1 % до 15.4 %, что подчеркивает значительное влияние молекулярной структуры производных PDI на фотогальванические свойства. Дальнейшее развитие этого направления исследований может привести к рациональному проектированию современных материалов на основе PDI для эффективных и стабильных солнечных батарей на перовскитах. Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Азат Акбулатов, Виктория Озерова, Любовь Фролова – Группа молекулярной и гибридной электроники, Никита Емельянов, Анастасия Бизяева, Павел Трошин, Сергей Куклин – Лаборатория функциональных материалов для электроники и медицины при участии других центров исследований:
Anastasia A. Bizyaeva, Azat F. Akbulatov, Victoria V. Ozerova, Nikita A. Emelianov, Anastasiya G. Buyanovskaya, Lyubov A. Frolova, Pavel A. Troshin, Sergey A. Kuklin // Synthesis and characterization of new perylenediimide derivatives: Promising low-cost electron transport materials for perovskite solar cells // Dyes and Pigments, v.231, p. 112427, 2 September 2024, Q-1 , IF=4.1 |
В органических и неорганических солнечных батареях на основе перовскита (PSC) важнейшую роль играет слой переноса электронов (ETL), который обеспечивает эффективное извлечение и транспортировку электронов, необходимое для достижения высокой производительности устройства. В отличие от традиционных материалов на основе фуллеренов, небольшие молекулы, не относящиеся к фуллеренам, привлекают все больше внимания благодаря своим настраиваемым оптоэлектронным свойствам, более низкой стоимости и значительно большей стабильности.
В данном исследовании синтезированы и охарактеризованы четыре производные перилендиимида (PDI), а также изучены их оптоэлектронные свойства с точки зрения применения в качестве материалов для переноса электронов в PSC. Для установления совместимости пленок PDI с перовскитным абсорбером исследованы поверхностные свойства двухслойных стеков Cs0.12FA0.88PbI3/PDI с помощью методов измерения угла контакта и инфракционной рассеяния в ближнем поле. Исследование фотохимической стабильности этих двухслойных стеков показало, что покрытие перовскитной пленки слоем PDI улучшает ее устойчивость к свету.
Использование этих молекул в качестве ETM в инвертированных солнечных батареях p-i-n позволило достичь коэффициентов преобразования солнечной энергии от 11.1 % до 15.4 %, что подчеркивает значительное влияние молекулярной структуры производных PDI на фотогальванические свойства. Дальнейшее развитие этого направления исследований может привести к рациональному проектированию современных материалов на основе PDI для эффективных и стабильных солнечных батарей на перовскитах.
Исследование проведено коллективом авторов ФИЦ ПХФ и МХ РАН: Азат Акбулатов, Виктория Озерова, Любовь Фролова – Группа молекулярной и гибридной электроники, Никита Емельянов, Анастасия Бизяева, Павел Трошин, Сергей Куклин – Лаборатория функциональных материалов для электроники и медицины
при участии других центров исследований:
- РХТУ им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия
- Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт элементоорганических соединений им. А.Н.Несмеянова Российской академии наук (ИНЭОС РАН), Москва, Россия
- Научно-исследовательский институт HIT в Чжэнчжоу, Китай
Anastasia A. Bizyaeva, Azat F. Akbulatov, Victoria V. Ozerova, Nikita A. Emelianov, Anastasiya G. Buyanovskaya, Lyubov A. Frolova, Pavel A. Troshin, Sergey A. Kuklin // Synthesis and characterization of new perylenediimide derivatives: Promising low-cost electron transport materials for perovskite solar cells // Dyes and Pigments, v.231, p. 112427, 2 September 2024, Q-1 , IF=4.1