|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Получение, исследование особенностей формирования и свойств нанонитей перовскитов CH3NH3PbX3 и HC(NH2)2PbX3 (X = Cl, Br, I) дипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Тарасов Алексей Борисович
- Автор: Петров Андрей Андреевич
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2017
- Аннотация: Гибридные соединения со структурой перовскита на основе галогенидов олова и свинца обладают уникальной совокупностью свойств, таких как высокий коэффициент поглощения, низкая энергия связи экситона и высокая амбивалентная проводимость, и положили начало развитию нового класса фотовольтаических устройств – перовскитных солнечных ячеек, эффективность которых с момента создания первых прототипов в 2009 году возросла с 3% до 22% в 2016 году. В 2015 году перовскит CH3NH3PbI3 впервые был получен в виде нанонитей, в которых наблюдалось повышенное время жизни носителей заряда в сравнении с обычной кубической морфологией, однако причины анизотропного роста кристаллов перовскита до сих пор объяснены не были. Целью данной работы являлось получение нанонитей перовскитов состава MAPbX3 и FAPbX3 (MA = CH3NH3; FA = HC(NH2)2; X=Cl, Br, I), а также изучение особенностей их формирования. Нанонити перовскитов MAPbI3 и FAPbI3 были получены путём конверсии плёнок иодида свинца в растворах MAI и FAI в смеси растворителей изопропанол + диметилформамид с последующей температурной обработкой при 100 °С в течение 5 минут. Нанонити перовскитов MAPbBr3, MAPbCl3 и FAPbBr3 были получены из нанонитей MAPbI3 и FAPbI3 путём ионного обмена в растворах MABr, MACl и FABr в изопропаноле соответственно. Эволюция фазового состава и морфология образцов исследовались при помощи время-разрешённого рентгенофазового анализа и растровой электронной микроскопии, время жизни носителей зарядов определялось с помощью время-разрешённой фотолюминесцентной спектроскопии. Для получения нанонитей перовскитов MAPbI3 и FAPbI3 использовался новый метод, позволяющий воспроизводимо контролировать условия образования нанонитей – дипкоатинг. Установлено, что уменьшение концентрации MAI с 8 мг/мл до 2 мг/мл приводит к увеличению длины нанонитей перовскита с 3 до 56 мкм и диаметра с 230 нм до 1 мкм. Среднее время жизни носителей зарядов полученных нанонитей составляет ~60 нс. Было обнаружено, что при погружении плёнок иодида свинца в реакционную смесь образуется промежуточная фаза, имеющая нитевидную морфологию. При нагревании промежуточная фаза разлагается с образованием перовскита, при этом исходная нитевидная морфология сохраняется. Методом рентгеноструктурного анализа с использованием синхротронного излучения были установлены состав и кристаллическая структура промежуточной фазы. Таким образом, в работе был предложен новый метод получения нанонитей перовскитов c различным катионным и анионным составом из плёнок иодида свинца. Было показано, что нанонити перовскитов MAPbI3 и FAPbI3 являются псевдоморфами, наследующими морфологию промежуточных фаз (DMF)2(MA)2Pb3I8 и DMF-FAI-PbI2, выступающих в роли структурно направляющих агентов.
- Добавил в систему: Тарасов Алексей Борисович