«Диплом наизнанку»: выпускник ФЕИН исследует свойства перовскитов для высокоэффективных солнечных элементов и детекторов.
Фотовольтаика – современная область науки и техники, одной из основных задач которой является поиск новых материалов для создания более эффективных и доступных устройств для преобразования солнечной энергии в электрическую. Одни из самых перспективных кандидатов на эту роль – перовскиты, материалы с уникальной кристаллической структурой, обладающие выдающимися оптическими и электронными свойствами.
Илья Симоненко, магистр кафедры химии, новых технологий и материалов, посвятил свою выпускную квалификационную работу исследованию свойств тонких пленок неорганических галогенидных перовскитов на основе цезия, CsPbX3 (X – ион галогена) – материала, обладающего повышенной стабильностью по сравнению с популярными аналогами, гибридными органо-неорганическими перовскитами на основе метиламмония MAPbX3. Хоть и замена метиламмония на цезий приводит к существенному падению КПД готовых устройств, увеличение стабильности существенно повышает их конкурентоспособность на современном рынке солнечной энергетики. Работа Ильи – важный шаг на пути к разработке стабильных перовскитных солнечных элементов и детекторов электромагнитного излучения нового поколения.
В своей работе Илья сфокусировался на изучении влияния параметров синтеза и состава пленок на их оптические свойства. Он выяснил, что, варьируя условия получения и состав готовых пленок, можно точно настраивать ширину их запрещенной зоны – ключевого параметра, определяющего, какое излучение материал может поглощать. Это открывает широкие возможности для создания перовскитных солнечных элементов, чувствительных к разным участкам солнечного спектра, а также для разработки детекторов, реагирующих на специфические типы электромагнитного излучения.
Кроме того, Илья провел численное моделирование работы солнечных элементов на основе синтезированных им перовскитных пленок. Результаты моделирования подтвердили высокую эффективность этих материалов для преобразования солнечной энергии в электричество.
Работа Ильи является продолжением исследований перовскитов на кафедре химии, новых технологий и материалов. В дальнейшем научная группа, в которую входит Илья, планирует использовать полученные им результаты для создания прототипов перовскитных детекторов электромагнитного излучения на основе цезия, которые найдут применение в различных областях – от медицины до безопасности.
