ИОС УрО РАН

Модификация кремниевыми наночастицами фотоанодов, сенсибилизированных красителем на основе тиено[3,2-b]индола

Сенсибилизированные красителем солнечные элементы, предмет исследований, охватывающий более трех десятилетий с момента их создания в 1991 году, олицетворяют собой отдельную категорию экономически эффективных фотоэлектрических устройств. В настоящее время актуальным направлением является модификация компонентов ячейки Гретцеля для повышения их эффективности. Проводятся исследования по усовершенствованию каждого элемента ячейки, в частности, модификация полупроводникового слоя, включающая в себя улучшение его оптических и электрических свойств.

В журнале «Thin Solid Films» опубликовано исследование коллектива ученых из 🏛 Центра Цвета Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института физической химии и электрохимии РАН, Московского физико-технического института и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова при участии сотрудников нашего Института А.С. Степарука и к.х.н. Р.А. Иргашева.

Работа посвящена модификации нанокристаллических фотоанодов на основе диоксида титана, состоящих из сфер диаметром 20 нм и сенсибилизированных органическим красителем со структурой «донор–π–акцептор» на основе тиено[3,2-b]индола, путем введения кремниевых наночастиц разных размеров (больших, чем частицы TiO₂), полученных двумя различными импульсными лазерными технологиями: абляция мезопористого кремния и фрагментация порошка кремния микронного размера.

Распределение различных типов частиц в функциональном слое фотоанода изучено с помощью сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского анализа. Показано влияние размера кремниевых наночастиц на фотоэлектрические свойства. Так было установлено, что сенсибилизированные красителем фотоаноды, модифицированные мезопористыми кремниевыми частицами, продемонстрировали 17%-ное увеличение тока короткого замыкания и повышенную эффективность преобразования энергии из-за уменьшения рекомбинации электронов и улучшения сбора заряда по сравнению с немодифицированным фотоанодами на основе диоксида титана.

Таким образом, полученные результаты по модификации поверхности фотоанодов TiO₂ с помощью кремниевых наночастиц имеют потенциал для повышения эффективности и стабильности сенсибилизированных красителем солнечных элементов.

Ссылка на статью: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0040609025000537?via%3Dihub
Сообщайте о своих научных новостях: [email protected]
#новыестатьи #лабГС

Please open Telegram to view this post

VIEW IN TELEGRAM

www.group-telegram.com/jp/iosubras.com/646

1.2K viewsApr 4 at 06:39

Модификация кремниевыми наночастицами фотоанодов, сенсибилизированных красителем на основе тиено[3,2-b]индола

Сенсибилизированные красителем солнечные элементы, предмет исследований, охватывающий более трех десятилетий с момента их создания в 1991 году, олицетворяют собой отдельную категорию экономически эффективных фотоэлектрических устройств. В настоящее время актуальным направлением является модификация компонентов ячейки Гретцеля для повышения их эффективности. Проводятся исследования по усовершенствованию каждого элемента ячейки, в частности, модификация полупроводникового слоя, включающая в себя улучшение его оптических и электрических свойств.

В журнале «Thin Solid Films» опубликовано исследование коллектива ученых из 🏛 Центра Цвета Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова РАН, Института физической химии и электрохимии РАН, Московского физико-технического института и Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова при участии сотрудников нашего Института А.С. Степарука и к.х.н. Р.А. Иргашева.

Работа посвящена модификации нанокристаллических фотоанодов на основе диоксида титана, состоящих из сфер диаметром 20 нм и сенсибилизированных органическим красителем со структурой «донор–π–акцептор» на основе тиено[3,2-b]индола, путем введения кремниевых наночастиц разных размеров (больших, чем частицы TiO₂), полученных двумя различными импульсными лазерными технологиями: абляция мезопористого кремния и фрагментация порошка кремния микронного размера.

Распределение различных типов частиц в функциональном слое фотоанода изучено с помощью сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского анализа. Показано влияние размера кремниевых наночастиц на фотоэлектрические свойства. Так было установлено, что сенсибилизированные красителем фотоаноды, модифицированные мезопористыми кремниевыми частицами, продемонстрировали 17%-ное увеличение тока короткого замыкания и повышенную эффективность преобразования энергии из-за уменьшения рекомбинации электронов и улучшения сбора заряда по сравнению с немодифицированным фотоанодами на основе диоксида титана.

Таким образом, полученные результаты по модификации поверхности фотоанодов TiO₂ с помощью кремниевых наночастиц имеют потенциал для повышения эффективности и стабильности сенсибилизированных красителем солнечных элементов.

Ссылка на статью: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0040609025000537?via%3Dihub
Сообщайте о своих научных новостях: [email protected]
#новыестатьи #лабГС