Joninėmis grupėmis funkcionalizuoti SAM skirti perovskitinių saulės elementų paviršiaus pasyvavimui per molekulinę sąveiką (IPSM)

 

Projekto nr.: INP2026/25

Projekto aprašymas:

Perovskitiniai saulės elementai (PSC) artėja prie komercinio produkto, tačiau šiai technologijai vis dar reikia patobulinimų, kurie užtikrintų jos patikimumą ir ilgaamžiškumą. Prognozuojama, kad perovskitiniai ir silicio saulės elementai ateityje galės vieni kitus papildyti, taip išplėsdami bendrą elektros energijos išgavimą. Perovskitinių saulės elementų efektyvumas priklauso nuo perovskito defektų tankio paviršiuje ir sluoksnyje. Joniniai defektai, MA? tuštumos bei laisvi Pb²? katijonai gali būti kontroliuojami pasyvuojančiomis medžiagomis pvz., guanidino, ketvirtinių amonio halogenidų, amonio jodidų „inkarinėmis“ grupėmis. Pasyvuojančios medžiagos padeda suformuoti aukštos kokybės kristalinį perovskito sluoksnį saulės elemente ir taip pagerina krūvininkų ištraukimą saulės šviesą sugeriančio ir krūvininkų pernešimo sluoksnio sandūroje. Be to, perovskito paviršiaus modifikavimas gali padėti apsaugoti perovskitą nuo išorinių aplinkos veiksnių arba slopinti nepageidaujamą jonų migraciją į kitus prietaiso sluoksnius. Nors pastaruoju metu reikšmingi rezultatai yra pasiekti naudojant junginius, turinčius ketvirtinio amonio halogenidus ir amonio jodidus, bet ribotos žinios apie perovskito defektų susidarymą, tankį ir gylį apsunkina tinkamų pasyvuojančių medžiagų parinkimą.
Šio projekto tikslas – sumodeliuoti ir susintetinti naujus mažamolekulinius junginius, turinčius amino, ketvirtinio amonio, guanidino ar kitas jonines „inkarines“ grupes, didžiausią dėmesį skiriant saulės elementų fotovoltinių savybių pagerinimui per perovskito paviršiaus pasyvavimą.

Projekto finansavimas:

Projektas finansuojamas vidinėmis Cheminės technologijos fakulteto lėšomis pagal mokslo projektų finansavimo iniciatyvą

Projekto rezultatai:

Laukiami mokslinių tyrimų rezultatai – nauji joninėmis (pvz., ketvirtiniais amonio halogenidais arba amonio jodidu ir kt.) grupėmis funkcionalizuoti junginiai gebantys modifikuoti perovskito paviršių ir pasiekti geresnį saulės elementų efektyvumą bei ilgalaikį stabilumą. Projekte bus tiriamas šių junginių molekulinės struktūros ir pasižyminčių savybių ryšys. Technologinės parengties lygis numatomas TPL 6, bus pagaminti ir ištestuoti perovskitinių saulės elementų prototipai.

Projekto įgyvendinimo laikotarpis: 2026-09-01 - 2027-06-30

Projekto koordinatorius: Kauno technologijos universitetas