ИСТИНА

Проект направлен на создание новых электропроводящих полимерных композитов для использования в качестве соединительного слоя в тандемных солнечных элементов (ТСЭ). Необходимые электрофизические и оптические свойства новых композитов достигаются благодаря включению в их состав 2D наноструктур графена (окисленного графена) или графеноподобной наноструктуры дисульфида металла (Mo, W). Для достижения цели будут использованы разработанные исполнителями проекта оригинальные методы синтеза полимерных комплексов из электропроводящего полимера (полиэтилендиокситиофен, полианилина) и полисульфокислоты различного строения. Будут изучены различные способы формирования полимерных композитов с 2D наноструктурами, методы нанесения композитных слоев наноразмерной толщины, установлена корреляция между структурой и электрофизическими и оптическими свойствами композитов.

The project aims to create new electrically conductive polymer composites for use as an interconnecting layer in tandem solar cells (TSE). Required electrophysical and optical properties of new composites are achieved due to the incorporation of 2D graphene nanostructures (oxidized graphene) or graphene-like metal disulfide nanostructure (Mo, W) in their composition. To achieve the goal, the original methods of synthesizing polymer complexes from an electrically conductive polymer (polyethylenedioxythiophene, polyaniline) and polysulfonic acids of various structures will be used. Various methods for the formation of polymer composites with 2D nanostructures, methods for depositing composite layers of nanosize thickness, and the correlation between the structure and the electrophysical and optical properties of composites will be studied.

Разрабатываемые подходы к формированию соединительного слоя из полимерного комплекса и нового композита будут применены в ТСЭ на основе полимерных и органичсеких фотопроводников, аморфного и микрокристаллического кремния, что позволит создать прототипы ТСЭ с эффективностью фотопреобразования света в электрическую энергию не менее 12%.

Участниками проекта впервые было исследовано влияния структуры полимерных сульфокислот на характер электрохимического (РФФИ 12-03-01087) и химического синтеза интерполимерных комплексов полианилина (ПАНИ) (РФФИ 07-03-92176), свойства (электрохимические, спектроэлектрохимические, оптические и электрические) и топологию получаемых слоев. Установлено влияние конформационного состояния в растворе полимерной кислоты с различной молекулярной массой на параметры химического и электрохимического синтеза и свойства получаемых комплексов полианилина с полисульфокислотой (РФФИ 12-03-01087). Впервые было проведено сравнительное исследование механохимического и химического методов получения интерполимерных комплексов ПАНИ с поликислотами различного строения. Показано, что механохимический синтез приводит к интенсификации межцепных взаимодействий, что сказывается на оптических и электрических характеристиках интерполимерных комплексов (РФФИ 12-03-90435). Коллективом была изучена химическая полимеризация ЭДОТ и показано, что на кинетику полимеризации, структуру и электрические свойства комплексов ПЭДОТ, влияет мольное соотношение концентраций окислитель:мономер, а также структура полимерной сульфокислоты. Наибольшую электропроводность имеют комплексы ПЭДОТ, синтезированные в присутствии гибкоцепных поликислот, что коррелирует с интенсивностью поглощения этих комплексов в ближней ИК-области (РФФИ 14-03-01137 и 14-03-90413). Впервые ПЭДОТ был получен методом механохимического синтеза в присутствии полисульфокислот различного строения и проведено сравнение оптических, электрических и магнитных свойств полученных комплексов со свойствами комплексов ПЭДОТ, полученных химическим синтезом. Было показано, что способ получения комплексов и строение полимерных допантов оказывают определяющее влияние на структуру, электропроводность и спектральные свойства синтезированного ПЭДОТ (РФФИ 12-03-90435).