Пи-сопряженный полимеры и фотоэлементы на их основе. Выполнил студент 218 группы Гамов Артемий Львович Научные руководители: д.ф.-м.н., проф. Махаева Е.Е. д.х.н., в.н.с. Кештов М.Л. Курсовая работа на тему:

Актуальность проблемы Проблемы: Запасы ископаемых ресурсов конечны: Ухудшение экологической обстановки. Необходим переход на альтернативные источники энергии.

Солнечные фотоэлементы. На основе неорганических полупроводников: Высокий КПД; Высокая стоимость; Трудоемкое и затратное производство. Сложность получения компонентов высокой химической чистоты. На основе органических пи-сопряженных полимеров: Низкая стоимость; Легкость и гибкость; Простота изготовления устройств большой площади. Меньший КПД.

Устройство фотоэлемента на основе органических полимеров Подложка-стекло с нанесенным ITO (оксид индия олова) Активный слой- смесь донора и акцептора электронов. PEDOT:PSS( poly(3,4- ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate))

Пи-сопряженные полимеры Схема верхних энергетически зон. Eg (Energy gap) –ширина запрещённой зоны; НСМО (LUMO) – низшая свободная молекулярная орбиталь; ВЗМО (HOMO) – высшая занятая молекулярная орбиталь; Ширина запрещённой зоны – наименьшая энергия между π (ВЗМО) и π*(НСМО) связями.

Принцип действия. Поглощение света; Образование экситона; Разделение экситона; Перенос зарядов на электроды

Акцептор электронов PCBM ([6,6]-phenyl-C 61 -butyric acid methyl ester)

Донор электронов. Различные виды сопряженных полимеров (доноров электронов).

Вольтамперная характеристика фотоэлементов. V xx – напряжение холостого хода I кз – ток короткого замыкания Р макс – максимальная производимая мощность

КПД фотоэлементов Фактор заполнения КПД

Спасибо за внимание