Details

Данная работа посвящена исследованию влияния пропорции йодида и бромида в позиции галогенидов в составе APbX3 трехкатионных перовскитов на морфологические, структурные, оптические и фотоэмиссионные свойства пленок. Главной целью является выявление зависимости соотношения I/Br в составах и свойств пленок , чтобы совершить отбор наиболее перспективных перовскитов для дальнейшего создания высокоэффективных солнечных элементов на их основе. Для характеризации морфологии были применены методы оптической, атомно-силовой и сканирующей электронной микроскопии; фазовый состав и кристаллическая структура определялись при помощи рентгеновской дифракции; анализ спектров фотолюминесценции позволил определить наличие фазовой сегрегации; при помощи спектров поглощения методом Тауца были рассчитаны значения ширины запрещенной зоны; для оценки времени жизни носителей заряда было проведено исследование методом время-разрешенной фотолюминесценции. Для оценки эффективности готовых солнечных элементов измерялись их вольт-амперные характеристики. Главным выводом проведенной работы можно выделить обнаружение благоприятных по совокупности свойств параметров составов CsMAFAPb(I0,75Br0,25)3 и CsMAFAPb(I0,6Br0,4)3, которые перспективны для создания солнечных элементов, работающих при рассеянном освещении и в тандемных устройствах. На основе первого были созданы элементы с высоким КПД уже сейчас, для второго потребуются дальнейшие исследования в виде оптимизации синтеза и подбора транспортных слоев.

The given work is devoted to the investigation of the effect of iodide-to-bromide ratio at the halide site in APbX3 triple-cation perovskite compositions on the morphological, structural, optical, and photoemission properties of the films. The main objective is to establish the dependence between the I/Br ratio in the compositions and the film properties, in order to select the most perspective perovskites for the subsequent fabrication of high-efficience solar cells. To characterize morphology, optical, atomic force, and scanning electron microscopy were employed; the phase composition and crystal structure were determined by X-ray diffraction; analysis of photoluminescence spectra enabled the identification of phase segregation; the bandgap values of each sample were calculated from absorption spectra using the Tauc method; time-resolved photoluminescence measurements were carried out to evaluate the charge carrier lifetime. Current–voltage characteristics of the fabricated solar cells were measured to assess their efficiency. The main conclusion of this work is the identification of the CsMAFAPb(I0,75Br0,25)3 and CsMAFAPb(I0,6Br0,4)3 compositions as the most perspective across a combined set of parameters, making them promising for further research in photovoltaics under diffuse illumination and in tandem devices.  as this perovskite possesses a suitable bandgap, exhibits low bulk and surface defect density, and shows no tendency toward phase segregation. Based on the first composition, devices with high power conversion efficiency have already been fabricated, while the second composition will require further research, including synthesis optimization and the selection of suitable transport layers.