SA517390524B1 - جهاز فلطائي ضوئي - Google Patents
جهاز فلطائي ضوئي Download PDFInfo
- Publication number
- SA517390524B1 SA517390524B1 SA517390524A SA517390524A SA517390524B1 SA 517390524 B1 SA517390524 B1 SA 517390524B1 SA 517390524 A SA517390524 A SA 517390524A SA 517390524 A SA517390524 A SA 517390524A SA 517390524 B1 SA517390524 B1 SA 517390524B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- perovskite
- layer
- cation
- region
- type
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 252
- -1 formamidinium cation Chemical class 0.000 claims abstract description 172
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 55
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical group I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 54
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 185
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 139
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 76
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 67
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 45
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 42
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 claims description 36
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 34
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 claims description 30
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 28
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N dimethylformamide Substances CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 claims description 22
- PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N Formamidine Chemical compound NC=N PNKUSGQVOMIXLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 19
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- NCMHKCKGHRPLCM-UHFFFAOYSA-N caesium(1+) Chemical compound [Cs+] NCMHKCKGHRPLCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229940006165 cesium cation Drugs 0.000 claims description 15
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 229960001760 dimethyl sulfoxide Drugs 0.000 claims description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 12
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 10
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 9
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims description 7
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N formamide Substances NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N Propionic acid Chemical compound CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000224 chemical solution deposition Methods 0.000 claims description 6
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M Butyrate Chemical compound CCCC([O-])=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- PZYDAVFRVJXFHS-UHFFFAOYSA-N n-cyclohexyl-2-pyrrolidone Chemical compound O=C1CCCN1C1CCCCC1 PZYDAVFRVJXFHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003462 sulfoxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 2
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 241000554155 Andes Species 0.000 claims 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims 1
- 102100034184 Macrophage scavenger receptor types I and II Human genes 0.000 claims 1
- 101710134306 Macrophage scavenger receptor types I and II Proteins 0.000 claims 1
- 241000512624 Morelia <snake> Species 0.000 claims 1
- 101100380295 Mus musculus Asah1 gene Proteins 0.000 claims 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 claims 1
- 101150107341 RERE gene Proteins 0.000 claims 1
- 235000003407 Sigesbeckia orientalis Nutrition 0.000 claims 1
- 240000003801 Sigesbeckia orientalis Species 0.000 claims 1
- XPOLVIIHTDKJRY-UHFFFAOYSA-N acetic acid;methanimidamide Chemical compound NC=N.CC(O)=O XPOLVIIHTDKJRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- VIQFGNYPYSPRKB-UHFFFAOYSA-N benzoic acid;pentanoic acid Chemical compound CCCCC(O)=O.OC(=O)C1=CC=CC=C1 VIQFGNYPYSPRKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 125000006448 cycloalkyl cycloalkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- RUXXTRMIYSHYGJ-UHFFFAOYSA-N formic acid methanimidamide Chemical compound NC=N.OC=O RUXXTRMIYSHYGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- ILVUABTVETXVMV-UHFFFAOYSA-N hydron;bromide;iodide Chemical compound Br.I ILVUABTVETXVMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 claims 1
- 208000014451 palmoplantar keratoderma and congenital alopecia 2 Diseases 0.000 claims 1
- 235000013616 tea Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 43
- 238000009472 formulation Methods 0.000 abstract description 12
- 150000001649 bromium compounds Chemical group 0.000 abstract description 3
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 130
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 52
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 45
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 40
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 25
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 17
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N N-methylformamide Chemical compound CNC=O ATHHXGZTWNVVOU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 14
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 10
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 8
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229920000301 poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) polymer Polymers 0.000 description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 5
- BAWUFGWWCWMUNU-UHFFFAOYSA-N 1-hexylpyrrolidin-2-one Chemical compound CCCCCCN1CCCC1=O BAWUFGWWCWMUNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 4
- XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N telluride(2-) Chemical compound [Te-2] XSOKHXFFCGXDJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N tin(ii) oxide Chemical class [Sn]=O QHGNHLZPVBIIPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 3
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229940125898 compound 5 Drugs 0.000 description 3
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IGWIYXUTBNGZFJ-UHFFFAOYSA-N nickel palladium Chemical compound [Ni].[Pd].[Pd].[Pd] IGWIYXUTBNGZFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 3
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 3
- 238000002371 ultraviolet--visible spectrum Methods 0.000 description 3
- STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline Chemical compound C=12C=CC3=C(C=4C=CC=CC=4)C=C(C)N=C3C2=NC(C)=CC=1C1=CC=CC=C1 STTGYIUESPWXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002303 PEDOT-TMA Polymers 0.000 description 2
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 2
- 101150107869 Sarg gene Proteins 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical group [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 2
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N benzaldehyde Chemical compound O=CC1=CC=CC=C1 HUMNYLRZRPPJDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 2
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011244 liquid electrolyte Substances 0.000 description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000004776 molecular orbital Methods 0.000 description 2
- MOFOBJHOKRNACT-UHFFFAOYSA-N nickel silver Chemical compound [Ni].[Ag] MOFOBJHOKRNACT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 2
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002165 photosensitisation Effects 0.000 description 2
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- SKJCKYVIQGBWTN-UHFFFAOYSA-N (4-hydroxyphenyl) methanesulfonate Chemical compound CS(=O)(=O)OC1=CC=C(O)C=C1 SKJCKYVIQGBWTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYZYNUQMTZWZAO-UHFFFAOYSA-N 1-(2-phenylethynyl)anthracene Chemical compound C1=CC=CC=C1C#CC1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C12 DYZYNUQMTZWZAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 2-propanol Substances CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SOHCOYTZIXDCCO-UHFFFAOYSA-N 6-thiabicyclo[3.1.1]hepta-1(7),2,4-triene Chemical compound C=1C2=CC=CC=1S2 SOHCOYTZIXDCCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWUCFAJNVTZRLE-UHFFFAOYSA-N 7-thiabicyclo[2.2.1]hepta-1,3,5-triene Chemical compound C1=C(S2)C=CC2=C1 XWUCFAJNVTZRLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZHBOFZNNPZNWGB-UHFFFAOYSA-N 9,10-bis(phenylethynyl)anthracene Chemical compound C1=CC=CC=C1C#CC(C1=CC=CC=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C#CC1=CC=CC=C1 ZHBOFZNNPZNWGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCNCGHJSNVOIKE-UHFFFAOYSA-N 9,10-diphenylanthracene Chemical compound C1=CC=CC=C1C(C1=CC=CC=C11)=C(C=CC=C2)C2=C1C1=CC=CC=C1 FCNCGHJSNVOIKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001136792 Alle Species 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DRSHXJFUUPIBHX-UHFFFAOYSA-N COc1ccc(cc1)N1N=CC2C=NC(Nc3cc(OC)c(OC)c(OCCCN4CCN(C)CC4)c3)=NC12 Chemical compound COc1ccc(cc1)N1N=CC2C=NC(Nc3cc(OC)c(OC)c(OCCCN4CCN(C)CC4)c3)=NC12 DRSHXJFUUPIBHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002971 CaTiO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000008415 Lactuca sativa Species 0.000 description 1
- MHABMANUFPZXEB-UHFFFAOYSA-N O-demethyl-aloesaponarin I Natural products O=C1C2=CC=CC(O)=C2C(=O)C2=C1C=C(O)C(C(O)=O)=C2C MHABMANUFPZXEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001074085 Scophthalmus aquosus Species 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003719 b-lymphocyte Anatomy 0.000 description 1
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 1
- 125000000043 benzamido group Chemical group [H]N([*])C(=O)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 210000000941 bile Anatomy 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- FSIONULHYUVFFA-UHFFFAOYSA-N cadmium arsenide Chemical compound [Cd].[Cd]=[As].[Cd]=[As] FSIONULHYUVFFA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CJOBVZJTOIVNNF-UHFFFAOYSA-N cadmium sulfide Chemical compound [Cd]=S CJOBVZJTOIVNNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052980 cadmium sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001787 chalcogens Chemical group 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 235000009508 confectionery Nutrition 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 229940045803 cuprous chloride Drugs 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 125000005303 dithiazolyl group Chemical group S1SNC(=C1)* 0.000 description 1
- 238000007606 doctor blade method Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 1
- 238000001943 fluorescence-activated cell sorting Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- QWZBTFSQDQBZLB-UHFFFAOYSA-N gallium neodymium Chemical compound [Ga].[Nd] QWZBTFSQDQBZLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 description 1
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M iodide Chemical compound [I-] XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000008040 ionic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000010977 jade Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010956 nickel silver Substances 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012788 optical film Substances 0.000 description 1
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- JRTYPQGPARWINR-UHFFFAOYSA-N palladium platinum Chemical compound [Pd].[Pt] JRTYPQGPARWINR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N para-ethylbenzaldehyde Natural products CCC1=CC=C(C=O)C=C1 QNGNSVIICDLXHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- AZVQGIPHTOBHAF-UHFFFAOYSA-N perfluoropentacene Chemical compound FC1=C(F)C(F)=C(F)C2=C(F)C3=C(F)C4=C(F)C5=C(F)C(F)=C(F)C(F)=C5C(F)=C4C(F)=C3C(F)=C21 AZVQGIPHTOBHAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000001314 profilometry Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 235000012045 salad Nutrition 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 125000000335 thiazolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C257/00—Compounds containing carboxyl groups, the doubly-bound oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a doubly-bound nitrogen atom, this nitrogen atom not being further bound to an oxygen atom, e.g. imino-ethers, amidines
- C07C257/10—Compounds containing carboxyl groups, the doubly-bound oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a doubly-bound nitrogen atom, this nitrogen atom not being further bound to an oxygen atom, e.g. imino-ethers, amidines with replacement of the other oxygen atom of the carboxyl group by nitrogen atoms, e.g. amidines
- C07C257/12—Compounds containing carboxyl groups, the doubly-bound oxygen atom of a carboxyl group being replaced by a doubly-bound nitrogen atom, this nitrogen atom not being further bound to an oxygen atom, e.g. imino-ethers, amidines with replacement of the other oxygen atom of the carboxyl group by nitrogen atoms, e.g. amidines having carbon atoms of amidino groups bound to hydrogen atoms
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/036—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by their crystalline structure or particular orientation of the crystalline planes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/068—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN homojunction type, e.g. bulk silicon PN homojunction solar cells or thin film polycrystalline silicon PN homojunction solar cells
- H01L31/0687—Multiple junction or tandem solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/06—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers
- H01L31/072—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices characterised by potential barriers the potential barriers being only of the PN heterojunction type
- H01L31/0725—Multiple junction or tandem solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/10—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising heterojunctions between organic semiconductors and inorganic semiconductors
- H10K30/15—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2
- H10K30/151—Sensitised wide-bandgap semiconductor devices, e.g. dye-sensitised TiO2 the wide bandgap semiconductor comprising titanium oxide, e.g. TiO2
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/20—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising organic-organic junctions, e.g. donor-acceptor junctions
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
- H10K30/57—Photovoltaic [PV] devices comprising multiple junctions, e.g. tandem PV cells
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/81—Electrodes
- H10K30/82—Transparent electrodes, e.g. indium tin oxide [ITO] electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/80—Constructional details
- H10K30/87—Light-trapping means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/50—Organic perovskites; Hybrid organic-inorganic perovskites [HOIP], e.g. CH3NH3PbI3
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/30—Three-dimensional structures
- C01P2002/34—Three-dimensional structures perovskite-type (ABO3)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/66—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing germanium, tin or lead
- C09K11/664—Halogenides
- C09K11/665—Halogenides with alkali or alkaline earth metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
- H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
- H01L2031/0344—Organic materials
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/544—Solar cells from Group III-V materials
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
يتعلق الاختراع الحالي بجهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device (100ب) يشتمل على منطقة نشطة ضوئيا photoactive region (110أ)، تشتمل المنطقة النشطة الضوئية (110أ) على مادة بيرفوسكيت perovskite material (113ب) لها الصيغة العامة A1-xA'xBX3-yX'y حيث تكون A عبارة عن كاتيون فورماميدنيوم formamidinium cation (HC(NH)2)2+)، تكون A' عبارة عن كاتيون سيزيوم caesium cation وتكون (Cs+)B على الأقل عبارة عن كاتيون غير عضوي inorganic cation ثنائي التكافؤ divalent (ب)، تكون X عبارة عن يوديد iodide و X'عبارة عن بروميد bromide، و x أكبر من صفر وتساوي أو تقل عن 0.4 و yأكبر من صفر وأقل من أو تساوي 3. وتتوفر أيضا طريقة لإنتاج جهاز فلطائي ضوئي (100ب) يشتمل على منطقة نشطة ضوئية (110أ) تحتوي على مادة بيرفوسكيت (113ب)، وصيغ لاستخدامها في تكوين مادة البيرفوسكيت (113ب). [شكل 6].
Description
جهاز فلطائي ضوئي PHOTOVOLTAIC DEVICE الوصف الكامل
خلفية الاختراع
يتعلق الاختراع الحالي بجهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device يتضمن_مادة بيروفسكيت
perovskite material لها كل من فجوة نطاق band gap تجعل من المناسب الاستخدام في أجهزة
فلطائية ضوئية متعددة الوصلات multi-junction والثبات المحسن؛ وطرق وصيغ لإنتاج هذا
5 الجهاز الفلطائي الضوئي.
على مدار الأربعين السنوات الأخيرة أو ما يقرب من ذلك»؛ كان هناك إدراج متزايد للحاجة لاستبدال
الوقود الحفري fossil fuels بمصادر طاقة أكثر ثباتا. يجب أن يتضمن خط التزويد بالطاقة
energy supply الجديد أثر Au منخفض؛ عالية الكفاءة وسهلة الاستخدام ورخيصة من حيث
تكلفة الإنتاج. إلى هناء يتم اعتبار الطاقة الشمسية على أنها واحدة من أكثر التقنيات الواعدة؛ مع 0 ذلك»؛ التكلفة العالية لتصنيع الأجهزة التي تلتقط الطاقة الشمسية؛ شاملة مواد عالية التكلفة؛ والتي
أعاقت انتشارها بشكل واسع على مدار التاريخ.
تتضمن كل مادة صلبة بنية نطاق طاقة energy-band structure مميز خاصة بها Ally تحدد
نطاق واسع من الخواص الكهربية. الالكترونات electrons قادرة على JE) من نطاق طاقة
energy band إلى AT ولكن كل انتقال يتطلب حد أدنى من الطاقة وتختلف كمية الطاقة المطلوية لكل sale مختلفة. تتطلب الالكترونات الطاقة المطلوية للانتقال بواسطة امتصاص أي من
فونون phonon (حرارة) أو فوتون photon (ضوء). يشير المصطلح 'فجوة نطاق" إلى نطاق فرق
الطاقة في مادة صلبة حيث لا يمكن أن تتواجد أي حالة إلكترونات؛ ويشكل عام تعني فرق الطاقة
(بالإلكترون فولط (electron volts بين الجزءِ العلوي لنطاق التكافؤ valence band والجزءِ السفلي
لنطاق التوصيل conduction band فعالية المادة المستخدمة في جهاز فلطائي ضوئي؛ Jie خلية 0 شمسية solar cell تحت ظروف ضوء الشمس الطبيعي عبارة عن وظيفة فجوة النطاق لهذه
المادة. إذا كانت فجوة النطاق عالية daa أغلب فوتونات ضوءٍ النهار لا يمكن امتصاصها؛ فإذا
كانت منخفضة جداء بعد ذلك تتضمن أغلب الفوتونات طاقة أكثر من الضرورية لإثارة الإلكترونات
عبر فجوة النطاق؛ وسيتم إضاعة المتبقي. يشير حد Shockley-Queisser إلى الكمية القصوى
النظرية من الطاقة الكهربية electrical energy التي يمكن استخلاصها لكل فوتون من الضوء القادم ويبلغ حوالي 1.34 إلكترون فولط. كان تركيز العمل الحالي على الأجهزة الفلطائية الضوئية هو المطلوب للمواد التي لها فجوة نطاق قريبة قدر الإمكان إلى هذا الحد الأقصى. ثمة فئة من مواد فلطائية ضوئية التي لها فائدة مهمة جذابة والتي كانت هي مركبات هجين من هاليد بيروفسكيت hybrid halide perovskites عضوية - غير عضوية .organic-inorganic تشكل المواد من هذا النوع بنية بلورية ABX3 crystal structure والتي وجد أنها تبين فجوة نطاق مفضلة؛ مكافئ امتصاص absorption coefficient عالي وأطوال حيود diffusion lengths طويلة وهو ما يجعل هذه المركبات مثالية كمواد امتصاص absorber في أجهزة فلطائية ضوئية. تمت الإشارة في الأمثلة المسبقة لمركبات معدنية dims من مواد هاليد بيروضسكيت عضوية-غير 0 عضوية بواسطة (2009) A et al. بقصازه6معدنية عضوية-7151016 Halide Perovskites as Light Sensitizers for Photovoltaic Cells.
J.
Am.
Chem.
Soc., 131(17), pp.6050-6051 حيث تم استخدام مركبات بيروفسكيت كمادة تحسيس sensitizer في خلايا ضوئية كهروكيماوية photoelectrochemical cells قائمة على أساس إلكتروليت سائل .liquid electrolyte قام Kojima وآخرون بالإشارة إلى أن كفاءة تحويل الطاقة الشمسية الأعلى التي تم الحصول عليها (أو فعالية 5 تحويل طاقة (PCE gall من 73.8 على الرغم من أنه في هذا النظام تتحلل مواد امتصاص بيروفسكيت بسرعة ويسقط أداء الخلايا بعد 10 دقائق فقط. بالتالي؛ أشار Lee, M et al, (2012) Efficient Hybrid Solar Cells Based on Meso- Superstructured معدنية عضوية Halide Perovskites.
Science, 338(6107), pp.643-647 إلى "خلية شمسية ذو بنية متوسطة-فائقة "meso-superstructured solar cell حيث .تم استبدال 0 الالكتروليت السائل مع موصل ثقب hole conductor في الحالة الصلبة (أو sale نقل ثقب hole- transporting material (11111))؛ سبيرو- إم إيه أو تي أيه دي متام؟-(11601/1. يقوم Lee وآخرون بالإشارة إلى زيادة ملحوظة في فعالية التحويل التي يتم تحقيقهاء بينما يتم أيضا تحقيق ثبات الخلية المحسن كنتيجة لتجنب استخدام المذيب السائل liquid solvent في الأمثلة المذكورة؛ تفترض جسيمات CH3NHGPDI3 بيروفسكيت الدقيقة دور المحسس في الخلية الفلطائية الضوئية؛ 5 حقن الإلكترونات في بنية :110 متراصة متوسطة mesoscopic والفتحات في sale نقل ثقب في الحالة الصلبة. كل من :110 وتعمل مادة نقل ثقب كملامس انتقائي تتم بواسطته استخلاص
حوامل الشحنة charge carriers بواسطة الإثارة الضوئية photoexcitation لجسيمات بيروفسكيت
الدقيقة .perovskite nanoparticles أيضا قام العمل الموصوف في براءة الاختراع الدولية رقم 171517/2013 بالكشف عن كيفية استخدام مركبات بيروفسكيت ذات الأيون المخلوط mixed-anion كمحسس/مادة امتصاص في أجهزة فلطائية ضوئية؛ بدلا من مركبات بيروفسكيت أحادي الأيون 08صه-16ع10»_النتائج في seal فلطائية ضوئية أكثر ثباتا وأعلى كفاءة. تحديداء تقوم هذه الوثيقة بالكشف عن أن الثبات المتفوق لمركبات بيروفسكيت ذات الأيون المخلوط يتم التركيز عليه بواسطة العثور على أن الأجهزة تبدي تبييض لون قابل ضئيل أثناء عملية تصنيع الجهازء بينما تبدي أيضا كفاءة تحويل قدرة شمسية تزيد على 710. بالمقارنة» مركبات بيروفسكيت أحادي الأيون المكافئة غير مستقرة
0 نسبياء مع gant سريع عند تصنيع الأغشية من من مركبات هاليد بيروفسكيت المستقرة في الظروف المحيطة. (lla قامت براءة الاختراع الدولية رقم 045021/2014 بوصف أجهزة فلطائية ضوئية مستوية ذات day غير متجانسة planar heterojunction ([011) تتضمن غشاء رقيق من مادة امتصاص بيروفسكيت نشطة Liga موضوعة بين طبقات من النوع «- (نقل إلكترون clectron
(transporting 5 ومن النوع م- (نقل الثقب transporting ع01). وقد وجد بشكل مدهش أن فعاليات lal الجيدةيمكن الحصول عليها باستخدام غشاء رقيق مضغوطة (أي بدون مسامية مفتوحة/فعالة) من بيروفسكيت نشط ضوئياء على العكس من متطلبات المادة المركبة المسامية Alls 018500010115 composite تبدي أن مواد امتصاص بيروفسكيت يمكن أن تعمل بفعاليات عالية في بنيات الجهاز المبسطة.
0 قامت بعض البحوث الحالية في استخدام مركبات بيروفضكيت في أجهزة فلطائية ضوئية بالتركيز على قدرة هذه المواد على تعزيز أداء الخلايا الشمسية التقليدية القائمة على أساس سيليكون 0 بدمجها مع خلية قائمة على أساس بيروفسكيت في تجهيزة ترادفية متعددة الوصلة -tandem/multi-junction arrangement في هذا الشأن» يتضمن جهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة العديد من الخلايا الثانوية sub-cell المنفصلة (أي JS منها له منطقة نشطة ضوئيا خاصة
25 به) والتي يتم 'تجميعها” فوق بعضها البعض والتي تحول معا المزيد من الطيف الشمسي solar spectrum كهرياء بالتالي تزيد الفعالية الكلية للجهاز. للقيام بذلك؛ يتم اختيار كل منطقة نشطة
ضوئيا من كل خلية ثانوية بحيث تضمن أن فجوة نطاق الخلية الثانوية تضمن أنه يمتص الفوتونات بفعالية من قطاع معين من الطيف الشمسي. وهذا له اثنين من المزايا المهمة على seal) الفلطائية الضوئية أحادية الوصلة. Vl تقوم توليفة من العديد من المناطق النشطة ضوئيا/الخلايا الثانوية التي لها نطاقات فجوة أوسع من الفوتونات الساقطة ليمكن امتصاصها بواسطة جهاز متعدد الوصلة؛ Lilly سوف تكون كل منطقة نشطة ضوئيا/خلية ثانوية أكثر فعالية عند استخلاص الطاقة من الفوتونات في الجزءِ المناظر من الطيف. تحديداء كلما انخفضت فجوة النطاق كلما كان الجهاز الفلطائي الضوئي متعدد الوصلة أقل من جهاز مثالي أحادي الوصلة؛ Jie جهاز متعدد الوصلة سوف يكون قادرا على امتصاص الفوتونات التي تتضمن طاقة أقل من تلك التي يمكن امتصاصها بواسطة جهاز أحادي الوصلة .single junction device علاوة على 0 ذلك Lull لهذه الفوتونات يمكن امتصاصها بواسطة كل من جهاز متعدد الوصلة وجهاز أحادي الوصلة؛ سوف ash الجهاز متعدد الوصلة بامتصاص تلك الفوتونات بفعالية «Sh لأن لها فجوات
نطاق أقرب إلى طاقة الفوتون photon energy التي تقلل الفقد في الحرارة thermalization في جهاز متعدد الوصلة؛ المنطقة النشطة ضوئيا/الخلية الثانوية العلوية في الحزمة لها أعلى فجوة نطاق» مع فجوة النطاق كلما انخفضت تنخفض المنطقة النشطة ضوئيا/الخلايا الثانوية تجاه الجزء 5 السفلي للجهاز. تقوم هذه التجهيزة بزيادة استخلاص طاقة الفوتون حيث تقوم المنطقة النشطة ضوئيا/الخلية الثانوية بامتصاص الفوتونات ذات الطاقة الأعلى بينما يتم السماح بنقل الفوتونات مع طاقة أقل. بعد ذلك تقوم كل منطقة نشطة ضوئيا/خلية ثانوية باستخلاص الطاقة من الفوتونات الأقرب إلى فجوة النطاق الخاصة بها وبالتالي تقليل الفقد في التسخين. بعد ذلك تقوم المنطقة dail ضوئيا/الخلية الثانوية بإمتصاص كل الفوتونات المتبقية مع الطاقة فوق فجوة النطاق 0 الخاصة بها. عند تصميم الخلايا متعددة الوصلة بالتالي من المهم اختيار المناطق النشطة ضوتيا/الخلايا الثانوية مع فجوات النطاق اليمنى لتحسين حصاد الطيف الشمسي. في هذا الشأن؛ بالنسبة لجهاز فلطائي ضوئي ترادفي يتضمن اثنين من المناطق النشطة ضوئيا/الخلايا الثانوية؛ المنطقة النشطة ضوئيا/الخلية الثانوية العلوية والمنطقة النشطة ضوئيا/الخلية الثانوية السفلية؛ تم توضيح أن المنطقة النشطة ضوئيا/الخلية الثانوية السفلية يجب أن تتضمن فجوة نطاق حوالي 1.1 5 إلكترون فولط Law يجب أن تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا/الخلية الثانوية العلوية فجوة Gai حوالي 7 إككترون فولط ( Coutts, 1 et al, (2002). Modeled performance of polycrystalline
thin-film tandem solar cells.
Progress in Photovoltaics: Research and Applications, pp.195-203 ,)10(3(- بالتالي؛ هناك اهتمام كبير بتطوير خلايا شمسية من بيروفسكيت عضوي-غير عضوي هجين للاستخدام في أجهزة فلطائية ضوئية ترادفية بشرط أن يتم ضبط فجوة النطاق لمواد البيروفسكيت من حوالي 1.5 إلكترون فولط إلى ما يزيد على 2 إلكترون فولط بواسطة تغيير تركيبة الهاليد halide composition المركبات alla بيروفسكيت معدنية عضوية organometal halide Noh, J. et al, (2013). Chemical Management for Colorful, Efficient, and ) perovskites Stable Inorganic—Organic Hybrid Nanostructured Solar Cells.
Nano Letters, 8 ...مع ذلك» cdl sll a ثبات هجين بيروفسكيت عضوي-غير 0 عضي أنه قد يعيق الاستخدام المحتمل لها في Sigal فلطائية ضوئية متاحة تجاريا. تحديدا؛ عند إدخال مركبات هاليد المخلوطة في تركيبات بيروفسكيت هجينة تسمح بضبط فجوة نطاق؛ عادة ما تكون مركبات بيروفسكيت الهجين المخلوطة بهاليد أقل ثباتا من مركبات هاليد بيروفسكيت الفردية المقارنة. الوصف العام للاختراع 5 قام المخترعون بتطوير مادة بيروفسكيت نشطة ضوئيا لها كل من فجوة نطاق تقوم بإتاحتها للاستخدام في أجهزة فلطائية ضوئية متعددة الوصلات والثبات المحسن. تحديداء؛ قام المخترعون بتطوير مادة بيروفسكيت نشطة ضوئيا لها فجوة نطاق في منطقة 1.6 إلى 2.3 إلكترون فولط للإستخدام في خلية ثانوية علوية في جهاز فلطائي ضوئي ترادفي في توليفة مع فجوة نطاق سفلى والخلية الثانوية السفلية؛ والتي لها ثبات محسن. قام المخترعون أيضا بتطوير طرق وصيغ لإنتاج 0 هذا الجهاز الفلطائي الضوئي. وجد المخترعون الحاليون بشكل مدهش أن إدخال كميات صغيرة من كاتيونات cations السيزيوم (Cs*) caesium في فورماميدينيوم هاليد بيروفسكيت (FA) formamidinium معدني يساعد في تثبيت البنية البلورية إلى الطور المطلوب دون التسبب في تقليل الثبات الحراري thermal stability لبيروفسكيت. وهذا غير متوقع تحديدا حيث أن خليط كاتيونات FA و:ه© يمكن أن يؤدي إلى 5 بيروفسكيت صلب بسبب الفرق في الأحجام النسبية لكاتيونات FA و05. وفقا لجانب أول تم توفير جهاز فلطائي ضوئي يتضمن منطقة نشطة ضوئياء؛ المنطقة النشطة ضوئيا تتضمن مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة (1):
(I) AA BX3,Xy حيث Sle A عن فورماميدينيوم A’ (HC(NHR).Y) عبارة عن كاتيون سيزيوم B ((Cs*) عبارة عن كاتيون غير عضوي inorganic cation ثنائي التكافؤ divalent واحد على الأقل؛ X عبارة عن يوديد iodide و X عبارة عن بروميد tbromide وحيث 0 < « < 0.4 و0 < ل < 3. يمكن أن تكون فجوة نطاق مادة بيروضكيت من 60. 1إلكترون فولط إلى 2.30إلكترون فولط» ويشكل مفضل من 65. [إلكترون فولط إلى 75. [إلكترون فولط. Sa أن يكون كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ 5[ عبارة عن كاتيون معدني ثنائي CRS واختياريا على الأقل عبارة عن كاتيون واحد مختار من PDH و507. بشكل مفضل. كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ B عبارة عن كاتيون رصاص (I) (*0052). 0 بشكل مفضل sale بيروفسكيت لها الصيغة: FA1.xCsxPbls.,Bry )11( FA Cua عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم Cs ((HC(NH)2)2Y)) عبارة عن كاتيون سيزيوم ¢(Cs*) Pb عبارة عن كاتيون ثنائي الرصاص ¢(Pb™) lead (II) cation 1 عبارة عن يوديد Brg (I) عبارة عن بروميد (Br) اختيارياء x بالتالي أكبر من أو تساوي 0.05 وأقل من أو تساوي 0.25؛ وبشكل 5 مفضل عبارة عن تساوي أي من 0.05؛ 0.10؛ 0.15« 0.20؛ و0.25. اختيارياء » أكبر من 0 وأقل من 1.5؛ بشكل أفضل أكبر من 0 وتساوي أو أقل من 1.0؛ وبشكل أفضل أيضا أكبر من 0 وتساوي أو أقل من 0.6. مادة بيروفسكيت بشكل مفضل مهيأة لتعمل كمادة امتصاص light absorber ssa إمحسس ضوئي photosensitizer في المنطقة النشطة ضوئيا. 0 يمكن أن تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا غشاء رقيق من مادة بيروفسكيت؛ وبشكل مفضل يبلغ سمك الغشاء الرقيق من مادة بيروفسكيت من 100 نانومتر إلى 1000 نانومتر؛ وبشكل أفضل من 0 نانومتر إلى 700 نانومترء؛ وبشكل أفضل أيضا من 300 نانومتر إلى 600 نانومتر. (Sa أن تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل؛ وطبقة من مادة بيروفسكيت متلامسة مع المنطقة من النوع «-. يمكن أن تتضمن 5 المنطقة النشطة ضوئيا منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على (J) طبقة
من النوع م- تتضمن طبقة من النوع م- واحدة على الأقل؛ وطبقة من Sale بيروفسكيت موضوعة بين المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع 7p يمكن أن تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا طبقة من مادة بيروفسكيت بدون مسامية مفتوحة. يمكن أن تشكل الطبقة من مادة بيروفسكيت مستوية ذات وصلة غير متجانسة مع واحد أو كل من المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع م-. بالتالي » يمكن أن تتلامس الطبقة من مادة بيروفسكيت مع مادة متراصة مسامية porous scaffold material موضوعة بين المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع م-. يمكن أن تتضمن المادة المتراصة المسامية أو تتكون من أي من مادة عازلة dielectric material ومادة نقل شحنة/شبه موصلة semiconducting يمكن وضع الطبقة من مادة بيروفسكيت في مسام متوافقة مع سطح 0 المادة المتراصة المسامية. بالتالي؛ يمكن أن تقوم مادة بيروفسكيت بملء مسام sald) المتراصة المسامية وتكوين طبقة غطاء على المادة المتراصة المسامية؛ وطبقة الغطاء هذه تتكون من طبقة من المادة النشطة ضوئيا بدون مسامية مفتوحة. يمكن أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي أيضا إلكترود أول وإلكترود ثاني؛ مع وضع المنطقة النشطة ضوئيا بين الإلكترودات الأولى والثانية؛ حيث الإلكترود الأول متلامس مع المنطقة من 5 النوع «- للمنطقة النشطة ضوئيا والإلكترود الثاني متلامس مع الطبقة من النوع م- للمنطقة dail) ضوئيا. يمكن بعد ذلك أن يتضمن الإلكترود الأول sale موصلة كهربيا شفافة أو شبه شفافة ويمكن أن يتضمن الإلكترود الثاني معدن. يمكن أن يكون الإلكترود الأول بعد ذلك عبارة عن إلكترود جمع إلكترون Lain celectron collecting electrode الإلكترود الثاني Ble عن إلكترود تجميع ثقب -hole collecting electrode (Se 0 أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي أيضا إلكترود أول وإلكترود «AG مع وضع المنطقة النشطة ضوئيا بين الإلكترودات الأولى والثانية» حيث الإلكترود الأول متلامس مع الطبقة من النوع م- للمنطقة النشطة ضوئيا والإلكترود الثاني متلامس مع المنطقة من النوع «- للمنطقة النشطة ضوئيا. يمكن بعد ذلك أن يتضمن الإلكترود الأول مادة موصلة كهربيا شفافة أو شبه شفافة؛ ويمكن أن يتضمن الإلكترود الثاني معدن. يمكن أن يكون الإلكترود الأول بعد ذلك عبارة 5 عن إلكترود تجميع ثقب؛ بينما الإلكترود الثاني Ble عن إلكترود جمع إلكترون.
يمكن أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي بنية متعددة التوصيل تتضمن خلية ثانوية أولى موضوعة على خلية ثانوية ثانية؛ الخلية الثانوية الأولى تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا تتضمن مادة بيروفسكيت. يمكن بالتالي أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي بنية متكاملة بشكل موحد .monolithically integrated structure في جهاز فلطائي ضوئي متكامل بشكل موحد متعدد الوصلة يتم وضع الاثنين أو الأكثر من الخلايا الثانوية الفلطائية الضوئية مباشرة على بعضها لبعض وبالتالي تتصل كهربيا بشكل متسلسل. يمكن بعد ذلك أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي Lad منطقة وسيطة توصل الخلية الثانوية الأولى إلى الخلية الثانوية cdl حيث تتضمن كل منطقة وسيطة واحد أو أكثر من طبقات توصيل بيني. يمكن أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي الذي له بنية متعددة التوصيل أيضا إلكترود أول؛ 0 إلكترود ثاني»؛ مع الخلية الثانوية الأولى والخلية الثانوية الثانية موضوعة بين الإلكترودات الأولى والثانية. يمكن أن يكون الإلكترود الأول بعد ذلك عبارة عن متلامسة مع الطبقة من النوع م- للخلية الثانوية Ag) وحيث يتضمن الإلكترود الأول Bale موصلة كهربيا شفافة أو شبه شفافة. يمكن أن يكون الإلكترود الأول بعد ذلك عبارة عن إلكترود تجميع ثقب؛ بينما الإلكترود الثاني عبارة عن إلكترود 5 جمع إلكترون. في جهاز ترادفي»؛ سوف يتم تلامس الإلكترود الثاني مع الخلية الثانوية الثانية. بالتالي» يمكن ملامسة الإلكترود الأول مع المنطقة من النوع «- للخلية الثانوية الأولى؛ وحيث يتضمن الإلكترود الأول مادة موصلة كهربيا شفافة أو شبه شفافة. يمكن أن يكون الإلكترود الأول بعد ذلك عبارة عن إلكترود جمع إلكترون؛ بينما الإلكترود الثاني عبارة عن إلكترود تجميع ثقب. في جهاز ترادفي؛ سوف يتم تلامس الإلكترود الثاني مع الخلية الثانوية الثانية. 0 عندما يكون الجهاز الفلطائي الضوئي له بنية متعددة التوصيل يمكن أن تتضمن الخلية الثانوية الثانية للجهاز الفلطائي الضوئي أي من مادة بيروفسكيت ثانية؛ سيليكون بلوري crystalline «CuZnSnS «CuZnSnSSe «CdTe « (c-Si) silicon أو CulnGaSe (سي أي جي إس 0165). وفقا لجانب ثاني تم توفير طريقة إنتاج جهاز فلطائي ضوئي يتضمن مادة نشطة (Wig تتضمن هذه المادة النشطة ضوئيا بيروفسكيت من الصيغة العامة (1): 5 ,ارداق نهد )1(
حيث A عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم (1100711(0(79)؛ A” عبارة عن كاتيون سيزيوم B ¢(Cs*) عبارة عن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤؤ واحد على الأقل؛ X عبارة عن يوديد و1 Ble عن cag وحيث 0 > x > 0.4 و0 > y < 3. الطريقة يتضمن الخطوة (أ) لوضع منطقة ثانية على منطقة أولى؛ تتضمن هذه المنطقة الثانية طبقة من المادة النشطة ضوئيا. Nia يمكن أن تكون المنطقة الأولى عبارة عن منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل. يمكن أن تتضمن الطريقة أيضا الخطوة (ب) لوضع منطقة ثالثة على المنطقة الثانية. يمكن أن تكون المنطقة الأولى عبارة عن منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل ويمكن أن تكون المنطقة الثالثة عبارة عن طبقة من النوع م- تتضمن طبقة من النوع م- واحدة على الأقل. بالتالي؛ يمكن أن تكون المنطقة الأولى عبارة عن طبقة من النوع م- تتضمن طبقة 0 .من النوع م- واحدة على الأقل ويمكن بالتالي أن تكون المنطقة AEN عبارة عن منطقة من النوع «- تتضمن طبقة واحدة على الأقل من النوع nn يكن أن تتضمن الخطوة (أ) لوضع منطقة ثانية على المنطقة الأولى إنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت بواسطة ترسيب محلول كيماوي .chemical solution deposition يمكن أن تتضمن خطوة إنتاج طبقة صلبة من sale بيروفسكيت بواسطة ترسيب محلول كيماوي () تكوين محلول 5 كاشف precursor solution تتضمن مواد كاشفة من مادة بيروفسكيت مذابة في نظام مذيب» (if) وضع/ترسيب طبقة من محلول المادة الكاشفة؛ و(ززز) إزالة نظام المذيب لإنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت. يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت مركب كاشف أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (A) (HC(NH)2)2") وأنيون هاليد halide anion أول ٠» مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون سيزبوم (A%) (CsY) وأي من أنيون الهاليد الأول أو أنيون الهاليد الثاني ومركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الثاني حيث أنيون الهاليد الأول عبارة عن واحد من يوديد (X) وبروميد (6) والهاليد الثاني هو الهاليد الآخر من يوديد (X) وبروميد (70). يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من sale بيروفسكيت أيضا مركب كاشف رابع تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الأول. 5 بالتالي؛ يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت مركب كاشف أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (100110(2) (A) وأنيون هاليد Jol مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون
فورماميدينيوم (A) (HC(NH)2)2) وأنيون عضوي ذواب (7)؛ مركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون سيزيوم (gly (A) (Cs) من أنيون الهاليد الأول أو أنيون الهاليد الثاني ومركب كاشف رابع تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون هاليد ثاني؛ حيث أنيون الهاليد الأول عبارة عن واحد من يوديد (X) وبروميد (2ل) والهاليد الثاني هو الهاليد الآخر من يوديد gy (X) ()). يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت أيضا مركب كاشف خامس تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الأول. يمكن أن تتضمن الطريقة أيضا إتاحة إزالة مركب متطاير يتضمن الأنيون العضوي الذواب )¥( وكاتيون فورماميدينيوم (160411(77) (A) من الطبقة الموضوعة من محلول المادة الكاشفة. بشكل مفضل خطوة إتاحة إزالة مركب متطاير يتضمن تسخين الطبقة الموضوعة من محلول المادة 0 الكاشفة أو كشف الطبقة الموضوعة من محلول المادة الكاشفة. يمكن أن يكون الأنيون العضوي الذواب (7) عبارة عن أنيون عضوي من الصيغة RCOO™ 0000 وق sl ROP(O)(OH)O™ 0 حيث R عبارة عن آل وح ألكيل Cio alkyl مستبدلة أو غير مستبدلة؛ Capo ألكنيل Coo alkenyl مستبدلة أو غير مستبدلة ؛ Capo ألكينيل Copp alkynyl مستبدلة أو غير مستبدلة ؛ Cap سيكلو Capo cycloalkyl Jol مستبدلة أو غير 5 مستبدلة ؛ Cap سيكليل غير متجانس heterocyclyl 9-0 مستبدلة أو غير مستبدلة أو أريل aryl مستبدلة أو غير مستبدلة. بشكل مفضل» الأنيون العضوي الذواب (Y) sacrificial organic anion عبارة عن أي من فورمات ( 1200) ؛» أسيتات acetate ( 001:000)»؛ بروبانوات propanoate ((11:000:©)» بيوتانوات butanoate ( 0:11:000)؛ بنتانوات «(C4sH10COO™) pentanoate وبنزوات benzoate (1:200م)._بشكل (Jade المركب الكاشف الثاني يكون أي من 0 فورماميدينيوم 01001102 أسيتات؛ فورماميدينيوم (HC(NH)2)) فورمات؛ أو فورماميدينيوم (HC(NH)2)2*) برويانوات. يمكن أن يتضمن نظام المذيب واحد أو أكثر من مذيبات مختارة من داي ميثيل سلفوكسيد (la-N«N (DMSO) dimethyl sulfoxide ميثيل فورماميد N.N-dimethylformamide iu N (DMF) هكسيل-2-بيروليدون (CHP) N-cyclohexyl-2-pyrrolidone وداي ميثيل 5 أسيتاميد ((DMAC) dimethylacetamide وبشكل مفضل حيث يتضمن نظام المذيب GI NN ميثيل فورماميد.
بالتالي؛ يمكن أن تتضمن خطوة إنتاج dish صلبة من مادة بيروفسكيت بواسطة ترسيب محلول كيماوي chemical solution (1) تكوين محلول كاشف Jol يتضمن واحد أو أكثر من مواد كاشفة من مادة بيروفسكيت مذابة في نظام مذيب Jy )2( وضع/ترسيب طبقة من المحلول الكاشف الأول (3) إزالة النظام المذيب الأول لتكوين طبقة صلبة تتضمن واحد أو أكثر من المواد الكاشفة؛ (3) تكوين محلول كاشف ثاني يتضمن واحد أو أكثر من مواد كاشفة أخرى من مادة بيروفسكيت مذابة في نظام مذيب ثاني؛ و(4) علاج الطبقة الصلبة تتضمن واحد أو أكثر من المواد الكاشفة مع المحلول الكاشف الثاني lly تفاعل واحد أو أكثر من المواد الكاشفة وواحد
أو أكثر من المواد الكاشفة الأخرى لإنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت. يمكن أن يتضمن واحد أو أكثر من المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت مركب كاشف أول يتضمن
0 كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون هاليد أول. يمكن بالتالي أن يتضمن واحد أو أكثر من المواد الكاشفة الأخرى من مادة بيروفسكيت مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (gly (A) 0100» من أنيون الهاليد الأول أو أنيون الهاليد الثاني ومركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون سيزيوم (*8©) (A%) وأنيون الهاليد الثاني؛ حيث أنيون allel) الأول عبارة عن واحد من يوديد (X) وبروميد (X) والهاليد الثاني هو الهاليد الآخر من يوديد (X) وبروميد (X7)
5 يمكن أن يتضمن النظام المذيب الأول واحد أو أكثر من مذيبات مختارة من داي ميثيل سلفوكسيد؛ 7-داي_ميثيل فورماميد؛ SIN هكسيل-2-بيروليدون؛ وداي ميثيل أسيتاميد؛. وبشكل مفضل حيث يتضمن نظام المذيب داي ميثيل أسيتاميد. يتضمن نظام المذيب الثاني واحد أو أكثر من مذيبات قادرة على إذابة واحد أو أكثر من المواد الكاشفة الأخرى وعمودية على الواحد أو الأكثر من مذيبات النظام المذيب الأول. اختيارياء يتضمن نظام المذيب الثاني 2-بروبانول -2
.(IPA) propanol ~~ 0 عندما يكون الجهاز الفلطائي الضوئي له بنية متعددة التوصيل تتضمن خلية ثانوية أولى وواحد أو أكثر من Lad الخلايا الثانوية. حيث تتضمن الخلية الثانوية الأولى الطبقة من مادة بيروفسكيت؛ (Sa أن تتضمن الطريقة Lad توفير خلية ثانوية أخرى» وضع منطقة وسيطة على الخلية الثانوية الأخرى» وتكوين الخلية الثانوية الأولى على المنطقة الوسيطة.
25
شرح مختصر للرسومات سوف يتم شرح الاختراع الحالي الآن بشكل أكثر تحديدا على سبيل المثال فقط بالإشارة إلى الأشكال المصاحبة؛ حيث: الشكل 11 يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي أحادي الوصلة؛ الشكل 1ب يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة؛ الشكل 12 يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي أحادي الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت له a بنية منتظمة؛ الشكل 2ب يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي أحادي الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت له 0 بنية معكوسة؛ 0 الشكل 13 يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي أحادي الوصلة مثالي قائم على أساس بيروفسكيت له بنية خلية cell architecture من مادة امتصاص رقيقة ¢(ETA) extremely thin absorber las JS 3ب يشرح تخطيطيا ا جهاز فلطائي ضوئي gala] الوصلة مثالي قائم على أساس بيروفسكيت له بنية خلية شمسية ذو بنية متوسطة-فائقة meso-superstructured solar cell (©11550)؛ 5 الشكل 3ج يشرح تخطيطيا lea فلطائي ضوئي أحادي الوصلة مثالي قائم على أساس بيروفسكيت له بنية وصلة مسطحة/مستوية؛ الشكل 4ا يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت له بنية منتظمة؛ الشكل 4ب يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت له 0 بنية معكوسة؛ الشكل 15 يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي ترادفي مثالي قائم على أساس بيروفسكيت له الخلية الثانوية السفلية من السيليكون البلوري ¢crystalline silicon الشكل 5ب يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي ترادفي مثالي قائم على أساس بيروفسكيت له الخلية الثانوية السفلية 0105 سي آي إس «CIS أو سي زد تي إس سيليكون CZTS Silicon ¢(CZTSSe) 5
الشكل 5ج يشرح تخطيطيا جهاز فلطائي ضوئي ترادفي مثالي قائم على أساس بيروفسكيت له الخلية الثانوية السفلية تتضمن sale بيروفسكيت ثانية حساسة للضوء/ماصة للضوء؛ الشكل 16 يبين نمط حيود الأشعة السينية (XRD) Xeray deviation من أربعة مواد بيروفسكيت مختلفة؛ الشكل 7 يبين صورة مسح ميكروسكوب الإلكترون (SEM) scanning electron microscopy من sale بيروفسكيت من الصيغة العامة {MA | xCsxPbls.yBry الشكل 7ب يبين صورة مسح ميكروسكوب الإلكترون من مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة FA xCsxPbl; Bry (11)؛ الشكل 8 يبين أطياف امتصاص الأشعة تحت البنفسجية-الأشعة المرئية Ultraviolet-Visible (UV-Vis) rays 0 من أربعة مواد بيروفسكيت مختلفة من الصيغة العامة {FA1.xCs:PblayBry تبين الأشكال 19 و9ب أطياف امتصاص الأشعة تحت البنفسجية-الأشعة المرئية لخمسة مواد بيروفسكيت مختلفة من الصيغة العامة MA 1xCsxPblsyBry الشكل 10 يبين صور من أربعة مواد بيروفسكيت من تركيبات مختلفة A) إلى 0) قبل. أثناء وبعد اختبار الثبات الحراري sthermal stability 5 الشكل11 يبين نمط حيود الأشعة السينية لخمسة مواد بيروفسكيت مختلفة؛ الشكل 12 يبين نمط حيود الأشعة السينية لخمس مواد بيروفسكيت مختلفة أخرى؛ و الشكل 13 يبين نمط حيود الأشعة السينية لمواد بيروفسكيت مختلفة أريعة. التعريفات 0 المصطلح hid ضوئيا"؛ المستخدم هناء يشير إلى منطقة؛ طبقة أو sale قادرة على الاستجابة للضوء بشكل كهروضوئي. بالتالي المنطقة النشطة ضوئيا؛ تكون الطبقة أو المادة قادرة على امتصاص الطاقة المحمولة بواسطة الفوتونات في ضوء lly تؤدي إلى توليد الكهرياء Mie) بواسطة توليد أي من أزواج ثقب إلكترون electron-hole pairs أو إكسيتونات (excitons المصطلح "بيروفسكيت"؛ المستخدم هناء يشير إلى مادة مع بنية بلورية ثلاثية الأبعاد متعلقة بتلك 5 الخاصة ب و110ه أو مادة تتضمن طبقة من مادة؛ هذه طبقة لها بنية مرتبطة بتلك الخاصة ب .CaTiOs يمكن أن تمثل بنية و0710 بواسطة الصيغة :81375» Bg A Cua عبارة عن كاتيونات
ذات أحجام مختلفة و عبارة عن أنيون. في خلية الوحدة؛ كاتيونات A موجودة عند )06060( كاتيونات B موجودة عند )2/1 2/1 2/1( وأنيونات X موجودة عند )2/1 2/1 0). عادة ما يكون كاتيون STA من كاتيون 3. سوف يفهم الخبير في المجال أنه عندما يختلف X35 B A يمكن أن تؤدي أحجام الأيون المختلفة إلى بنية من مادة بيروفسكيت تتشتت بعيدا عن البنية المعتمدة بواسطة CaTiOs إلى بنية مشتتة أقل تناظر. سوف يكون التناظر أقل أيضا إذا كانت المادة تتضمن طبقة لها بنية مرتبطة بتلك الخاصة ب و08110. المواد التي تتضمن طبقة من مادة بيروفسكيت معروفة جيدا. Die بنية المواد التي تعطي بنية من النوع KONIFs تتضمن طبقة من مادة بيروفسكيت. سوف يفهم الخبير في المجال أن مادة بيروفسكيت يمكن تمثيلها بواسطة الصيغة [A] Cus ([A][B][X]3 عبارة عن كاتيون واحد على الأقل» [8] عبارة عن كاتيون واحد على 0 الأقل [XI عبارة عن أنيون واحد على الأقل. عندما يتضمن بيروفسكيت أكثر من كاتيون A (Sa easly توزيع كاتيونات .م المختلفة على مواقع A بطريقة مرتبة أو غير مرتبة. عندما يتضمن بيروفسكيت أكثر من كاتيون B واحد؛ يمكن mis كاتيونات 3[ المختلفة على مواقع B بطريقة مرتبة أو غير مرتبة. عندما يتضمن بيروفسكيت أكثر من أنيون easly X يمكن توزيع أنيونات X مختلفة على مواقع X بطريقة مرتبة أو غير مرتبة. يتضمن تناظر بيروفسكيت أكثر من كاتيون م candy 5 أكثر من كاتيون B واحد أو SST من كاتيون X واحد؛ غالبا ما سيكون أقل من ذلك الخاص
ب .CaTiO3 كما هو مذكور في الفقرة السابقة؛. المصطلح "بيروفسكيت"؛ المستخدم هناء يشير إلى (أ) sale لها بنية بلورية ثلاثية الأبعاد مرتبطة بتلك الخاصة ب CaTiOs أو (ب) Bale تتضمن طبقة من مادة؛ حيث الطبقة لها بنية مرتبطة بتلك الخاصة ب و08110. على الرغم من أنه يمكن استخدام كل من 0 هذه cll من بيروفسكيت في الأجهزة Wy للاختراع» يفضل في بعض الحالات استخدام بيروفسكيت من الفئة الأولى» of) أي بيروفسكيت له بنية بلورية ثلاثية الأبعاد. تتضمن مركبات بيروفسكيت هذه بشكل مثالي شبكة ثلاثية الأبعاد لبيروفسكيت لحين وصول الخلايا بدون أي فصل بين الطبقات. يمكن أن تتضمن مركبات بيروفسكيت من الفئة الثانية؛ (ب)»؛ على الناحية الأخرى؛ تتضمن مركبات بيروفسكيت له بنية طبقية ثنائية الأبعاد. يمكن أن تتضمن مركبات بيروفسكيت لها بنية طبقية ثنائية الأبعاد طبقات من خلايا وحدة بيروفسكيت lly يتم فصلها بواسطة جزيئات (مقحمة)؛ ثمة مثال على بيروفسكيت ثنائي الطبقة [2-(1-سيكلو هكسينيل)إيثيل 2PbBrafassigel
ب مط [صسسندممسصسهارطاء(انره»»101ر1-2)-2]. تميل مركبات بيروفسكيت الطبقية ثنائية الأبعاد إلى أن يكون لها طاقات ارتباط binding energies إكسيتون عالية؛ Allg تفضل توليد أزواج إكسيتون (إكسيتونات)» بدلا من حوامل حرة الشحنة؛ تحت الإثارة الضوئية. يمكن ألا تكون أزواج إكسيتون المرتبطة ليس منقولة بشكل AIS للوصول إلى التلامس مع ملامس من النوع م- أو من النوع «- حيث يمكن أن تقوم بنقل (تأيين) وتوليد شحنة حرة. بالتالي؛ لتوليد شحنة حرة؛ يجب التغلب على طاقة ربط الإكسيتون؛ Ally تمثل تكلفة شديدة على عملية توليد الشحنة وتؤدي إلى فولطية أقل في خلية فلطائية ضوئية وكفاءة أقل. على العكس؛ مركبات بيروفسكيت له بنية بلورية ثلاثية الأبعاد تميل إلى أن يكون له طاقات ربط إكسيتون أقل (على ترتيب الطاقة الحرارية) ويمكن بالتالي أن تقوم بتوليد حوامل Ha مباشرة بعد الإثارة الضوئية. بالتالي؛ أشباه موصلات بيروفسكيت 0 مستخدمة في الأجهزة وعمليات وفقا الاختراع بشكل مفضل عبارة عن بيروفسكيت من الفئة الأولى؛ (أ)» أي بيروفسكيت والذي له بنية بلورية ثلاثية الأبعاد. وهذا مفضل تحديدا عند جهاز إلكتروني بصري عبارة عن جهاز فلطائي ضوئي. sal بيروفسكيت المستخدمة في الاختراع الحالي عبارة عن مادة قادرة على امتصاص spall وبالتالي توليد حوامل لشحنة حرة. بالتالي؛ بيروفسكيت المستخدم عبارة عن مادة امتصاص ضوء 15 .من بيروفسكيت. مع ذلك؛ سوف يفهم الخبير في المجال أنه يمكن أن تكون sale بيروفسكيت عبارة عن مادة بيروفسكيت قادرة على انبعاثية الضوء؛ بواسطة قبول الشحنة؛ كل من الإلكترونات والثقوب؛ lly تندمج بالتالي مرة أخرى وتانبعاثية الضوء. (JUL يمكن أن يكون البيروفسكيت المستخدم عبارة عن بيروفسكيت باعث للضوء. كما هو مفهوم بواسطة الخبير في المجال؛ يمكن أن تكون مادة بيروفسكيت المستخدمة في 0 الاختراع الحالي عبارة عن بيروفسكيت (Ally تعمل كمادة شبه موصلة للإلكترون من النوع د-؛ عند الغمر بالضوء 01:010-000©60. (Sa Jl أن تكون عبارة عن بيروفسكيت والذي يعمل كمادة شبه موصلة لثقب من النوع م- عند الغمر بالضوء. بالتالي؛ يمكن أن يكون بيروفسكيت من النوع «- أو من النوع cp أو يمكن أن يكون Ble عن مادة شبه موصلة كامنة. في نماذج مفضلة؛ بيروفسكيت المستخدم عبارة عن مادة شبه موصلة ناقلة للإلكترون من النوع on عند 5 الغمر بالضوء. يمكن أن تبين مادة بيروفسكيت نقل لشحنة؛ وبالتالي تعمل كمادة شبه موصلة من
النوع «- ومن النوع م-. تحديداء يمكن أن تعمل بيروفسكيت ككل من Bale شبه موصلة من النوع
«- ومن النوع —p بشكل يعتمد على نوع الوصلة المكونة بين بيروفسكيت ومادة مجاورة. بشكل مثالي؛ أشباه موصلات بيروفسكيت المستخدمة في الاختراع الحالي مادة تحسيس ضوئي «photosensitizing material أي مادة قادرة على تنفيذ كل من التوليد الضوئي photogeneration
وثقل الشحنة.
المصطلح "الأنيون المختلط"؛ المستخدم هناء يشير إلى مركب تتضمن على الأقل اثنين من الأنيونات المختلفة. يشير المصطلح "alle يشير إلى أنيون من عناصر مختار من المجموعة 17 من الجدول الدوري للعناصرء أي ٠» من هالوجين «©©10108. بشكل مثالي؛ يشير هاليد أنيون إلى أنيون فلوريد fluoride أنيون كلوريد chloride أنيون بروميد؛ أنيون يوديد أو أنيون أستاتيد
.astatide 0 المصطلح udp MW معدني؛ المستخدم هناء يشير إلى بيروفسكيت؛ تحتوي الصيغة الخاصة بها على معدن كاتيون على الأقل وأنيون هاليد واحد على الأقل. المصطلح "هاليد aS معدني عضوي" المستخدم هناء يشير إلى هاليد بيروفسكيت معدني؛ وتحتوي الصيغة الخاصة بها بكاتيون عضوي واحد على الأقل.
5 يقوم المصطلح 'مادة عضوية' بأخذ صورته الطبيعية في المجال. بشكل مثالي؛ تشير مادة عضوية إلى مادة تتضمن واحد أو أكثر من مركبات تتضمن ذرة كريون carbon atom كما هو مفهوم للخبير في المجال؛ يمكن أن يتضمن المركب العضوي ذرة كربون مرتبطة تساهميا بذرة كربون أخرى؛ أو بذرة هيدروجين chydrogen أو بذرة الهالوجين؛ أو بذرة كالكوجين Jie) chalcogen ذرة أوكسيجين coxygen ذرة كبريت sulphur ذرة سيلينيوم ¢selenium أو ذرة تيريليوم مسمستتتلاع)).
20 سوف يفهم الخبير في المجال أن المصطلح "مركب عضوي" لا يتضمن بشكل مثالي مركبات أيونية بشكل أساسي Jia مركبات كربيد 68:51065؛ مثلا. يشير المصطلح "كاتيون عضوي" إلى كاتيون A يتضمن كربون. يمكن أن يتضمن الكاتيون Lad عناصر؛ مثلاء يمكن أن يتضمن الكاتيون هيدروجين؛ نيتروجين nitrogen أو أوكسيجين. يشير المصطلح 'مادة شبه موصلة"؛ المستخدم هناء إلى Bile مع موصلية كهربية electrical
conductivity 5 وسيطة في الحجم بين تلك الخاصة بمادة موصلة conductor ومادة عازلة
عثناءءاءنل. يمكن أن تكون المادة شبه الموصلة عبارة عن مادة شبه موصلة من النوع «mn مادة شبه موصلة من النوع م- أو مادة شبه موصلة كامنة. المصطلح (ile! المستخدم هناء يشير إلى مادة عبارة عن عازل كهربي أو موصل سيء جدا للتيار الكهربي. بالتالي يستبعد المصطلح عازل المواد شبه الموصلة مثل التيتانيا titania 5 المصطلح عازل؛ المستخدم هناء بشكل مثالي يشير إلى المواد له فجوة نطاق تساوي أو أكبر من 0 إلكترون فولط (تبلغ فجوة نطاق التيتانيا حوالي 3.2 إلكترون فولط.) المصطلح "من النوع «-" المستخدم هناء يشير إلى منطقة؛ طبقة أو مادة تتضمن مادة شبه موصلة خارجية مع تركيز أكبر للإلكترونات منها للثقوب. في مادة شبه موصلة من النوع 0-5 بالتالي تكون الإلكترونات عبارة عن أغلب الحوامل والثقوب هي الحوامل الأقل؛ ويالتالي تكون هي 0 عبارة عن مواد JE الإلكترون. بالتالي يشير المصطلح 'منطقة من النوع dno المستخدم هناء إلى منطقة من واحد أو AST من مواد نقل إلكترون (أي من النوع «-). بالمثل؛ يشير المصطلح 'طبقة من النوع ne إلى طبقة من مادة نقل إلكترون (أي من النوع «-). يمكن أن تكون مادة نقل الإلكترون (أي من النوع «-) Ble عن مركب تقل إلكترون فردي أو مادة عنصرية elemental cmaterial أو خليط من الاثنين أو الأكثر من مركبات نقل إلكترون أو المواد العنصرية. يمكن أن يكون مركب تقل الإلكترون أو المادة العنصرية مشاب أو غير مشاب بواحد أو أكثر من عناصر إشابة .dopant elements يشير المصطلح "من النوع Cop المستخدم هناء إلى منطقة؛ طبقة أو مادة تتضمن مادة شبه موصلة خارجية بتركيز أكبر من الثقوب من الإلكترونات. في مواد شبه موصلة من النوع م-؛ تمثل الثقوب أغلب الحوامل والإلكترونات هي الحوامل (JI ويمكن بالتالي أن تكون عبارة عن مواد نقل الثقب. بالتالي يشير المصطلح dik من النوع Cp المستخدم هناء إلى منطقة من واحد أو أكثر من مواد نقل الثقب (أي من النوع م-). بالمثل؛ يشير المصطلح "طبقة من النوع Sp طبقة من مادة JB ثقب (أي من النوع م-). يمكن أن تكون مادة نقل الثقب (أي من النوع م-) Ble عن مركب نقل ثقب أحادي أو مادة عنصرية؛ أو خليط من الاثنين أو الأكثر من مركبات تقل ثقب أو المواد العنصرية. يمكن أن يكون مركب تقل الثقب أو المادة العنصرية مشابة أو غير مشابة مع واحد أو أكثر من عناصر الإشابة.
يشير المصطلح send نطاق” المستخدم هناء إلى فرق الطاقة بين الجزءٍ العلوي لنطاق التكافؤ والجزءِ السفلي لنطاق التوصيل في مادة. يمكن أن يقوم الخبير في المجال بقياس فجوة نطاق مادة بدون أي اختبارات غير لازمة. يشير المصطلح Cdl المستخدم هناء إلى أي بنية رقاقية أساسا في صورة (مثلا تمت أساسا في اثنين من الاتجاهات العمودية؛ ولكنها مقيدة في مدها في الإتجاه العمودي الثالث). يمكن أن تتضمن الطبقة سمك يختلف على طول الطبقة. بشكل مثالي؛ تتضمن الطبقة سمك ثابت تقريبا. "clo الطبقة؛ المستخدم هناء يشير إلى متوسط سمك الطبقة. يمكن قياس سمك الطبقات بسهولة؛ Dia باستخدام ميكروسكوب («00100500؛_مثل ميكروسكوب إلكترون electron microscopy لمقطع عرضي للغشاء» أو بواسطة قياس السطح surface profilometry مثلا باستخدام مقياس .stylus profilometer aes 0 المصطلح 'مسامي"؛ المستخدم هناء يشير إلى مادة حيث يتم تجهيز مسام. بالتالي؛ Ole في ale مسامية تكون المسام عبارة عن أحجام في جسم المادة حيث لا تكون هناك مادة. يمكن أن تكون المسام الفردية في نفس الحجم أو أحجام مختلفة. يتم تحديد حجم المسام ب "حجم المسام". حجم التقييد للمسام؛ لأغلب الظواهر حيث يتم تضمين المواد الصلبة المسامية؛ ويكون لها أبعاد أصغر 5 أو أكبر والتي؛ في غياب أي دقة أيضاء يشير إليها بعرض المسام (أي عرض مسام ذات شكل مشقوق؛ قطر المسام الاسطوانية أو الكروية؛ إلخ.). لتجنب التغير في التوجيه السيء الخاص بالسياق عند مقارنة المسام ذات الشكل الاسطواني والمسام المشفقوقة؛ يجب على المرءء استخدام قطر المسام الاسطوانية Ya) من طولها) مثل (1994) "pore-width " (Rouquerol, J. et al, Recommendations for the characterization of porous solids (Technical Report). Pure .and Applied Chemistry, 66(8)) 0 تم اعتماد التمييزات والتعريفات التالية في وثائق IUPAC (J.
Haber. (1991) Manual on catalyst characterization (Recommendations 1991). dau} Pure and Applied Chemistry.) المسام الدقيقة لها قيم عرض (أي حجم مسام) أصغر من 2 نانومتر؛ المسام المتوسطة لها قيم عرض (أي حجم مسام) من 2 نانومتر إلى 50 نانومتر؛ ومسام دقيقة Mesopores لها قيم عرض (أي حجم مسام) أكبر من 50 نانومتر. علاوة على ذلك؛ يمكن 5 اعتبار المسام بحجم النانو nanopores على أن لها ad عرض (أي حجم مسام) أقل من 1 نانومتر.
يمكن أن تتضمن المسام في مسام المادة "المغلقة" بالإضافة إلى مسام مفتوحة. المسام المغلقة Ble عن مسام في مادة والتي ليس تجويف غير متصل؛ أي مسام معزولة في المادة وليست متصلة بأي مسام أخرى والتي لا يمكن الوصول إلأيها بواسطة مائع تتعرض لها المادة. يجب أن تكون "المسام المفتوحة" على الناحية الأخرى؛ قابلة للوصول إليها بواسطة هذا المائع. تتم مناقشة مفاهيم المسامية المفتوحة open porosity والمغلقة بالتفصيل في Rouquerol et al .1. تشير المسامية المفتوحة؛ بالتالي؛ إلى eda من الحجم الكلي للمادة المسامية حيث يتدفق المائع بفاعلية place بالتالي تقوم باستبعاد المسام المغلقة. يمكن مبادلة المصطلح 'مسامية مفتوحة' مع المصطلحات 'مسامية متصلة' و"المسامية الفعالة"؛ وفي المجال يتم تقليلها بشكل مشترك ببساطة إلى Asad بالتالي يشير المصطلح 03 مسامية مفتوحة؛ المستخدم هناء إلى مادة بدون 0 -_مسامية فعالة. بالتالي؛ لا تتضمن مادة بدون مسامية مفتوحة بشكل مثالي أي مسام دقيقة أو متوسطة. يمكن أن تتضمن مادة بدون مسامية مفتوحة مسام دقيقة ومسام بحجم النانو؛ مع ذلك. هذه المسام الدقيقة micropores ومسام بحجم النانو بشكل Mie صغيرة جدا ليكون لها أثر سلبي على مادة لها مسامية منخفضة مطلوية. علاوة على ذلك» المواد البلورية المتعددة عبارة عن مواد صلبة مكونة من بلورات crystallites أو 5 حبيبات cgrains مع حدود حبيبية عند السطح بين أي اثنين من البلورات أو الحبيبات في المادة. يمكن Jub أن تتضمن المادة متعددة البلورات مسامية بين الجسيمات/بين فراغية interparticle/interstitial porosity ومسامية بين الجسيمات/ داخلية intraparticle/internal porosity المصطلحات " مسامية بين الجسيمات "interparticle porosity و" مسامية بين فراغية interstitial porosity المستخدمة هناء تشير إلى مسام بين البلورات أو حبيبات المادة متعددة 0 الببلورات (أي حدود الحبيبات)؛ بينما تشير المصطلحات " مسامية بين الجسيمات intraparticle "porosity و'مسامية داخلية Cinternal porosity المستخدمة هناء إلى مسام في البلورات الفردية أو حبيبات salad) متعددة البلورات. على العكس» المادة أحادية البلورة أو البلورية الأحادية عبارة عن مادة صلبة Cus المصفوفة البلورية مستمرة وغير متكسرة خلال حجم المادة؛ بحيث لا تكون هناك حبوب للحبيبات ولا حتنى المسامية بين الجسيمات/بين الفراغية.
المصطلح dik مضغوطة" المستخدم هناء يشير إلى طبقة بدون مسامية متوسطة أو مسامية كبيرة 0180:0000897. يمكن أن تتضمن الطبقة المضغوطة أحيانا مسامية دقيقة أو مسامية بحجم النانو. بالتالي يشير المصطلح sold متراصة"؛ المستخدم هناء إلى sale قادرة على العمل كوسيلة دعم لمادة أخرى. يشير المصطلح 'مادة متراصة مسامية"؛ المستخدم (La إلى Bale هي نفسها مسامي؛ وقادرة على العمل كوسيلة دعم مادة أخرى. يشير المصطلح CALE المستخدم هناء إلى مادة أو شيء يسمح للضوءٍ المرئي بالمرور بشكل غير معاق تقريبا بحيث لا يمكن رؤية الأشياء وراءه بشكل ملحوظ. بالتالي يشير المصطلح "شبه شفاف" المستخدم هناء إلى مادة أو شيء له انبعاثية (بالتالي يشير بالمثل إلى انبعاثية) إلى ضوءٍ 0 مرئي وسيط بين مادة شفافة أو شيء ومادة أو شيء مصمت. بشكل مثالي؛ سوف تتضمن مادة شفافة متوسط انبعاثية للضوء المرئي (بشكل عام ضوء مع طول ase من 370 إلى 740 نانومتر) حوالي 7100؛ أو من 90 إلى 2100. بشكل Jie ¢ سوف تتضمن المادة المصمتة متوسط انبعاثية للضوء المرئي بمقدار حوالي 70؛ أو من 0 إلى 75. سوف تتضمن مادة أو شيء شبه شفاف بشكل مثالي متوسط انبعاثية للضوءٍ المرئي من 10 إلى 790؛ بشكل مثالي 40 إلى 5 760. على العكس من العديد من الأشياء شبه الشفافة؛ لا تقوم الأشياء شبه الشفافة بتشتيت أو تغييم الصور بشكل مثالي. يمكن قياس انبعاثية الضوء باستخدام الطرق الروتينية؛ مثلا بواسطة مقارنة شدة الضوء الساقط مع شدة الضوء المنبعث. يشير المصطلح Cag pS) المستخدم هناء إلى مادة أو شيء أو منطقة موصلة يدخل خلالها تيار كهربي أو يغادر منها. المصطلح "إلكترود سلبي (negative electrode المستخدم هناء يشير إلى 0 إلكترود تغادر خلاله الإلكترونات من مادة أو شيء (أي إلكترود جمع إلكترون). تتم الإشاة إلى إلكترود سلبي بشكل مثالي ب "أنود anode المصطلح "اإلكترود الإيجابي "positive electrode المستخدم هناء يشير إلى إلكترود يغادر خلال هذه الثقوب مادة أو شيء (أي إلكترود تجميع ثقب). تتم الإشارة إلى إلكترود الإيجابي بشكل مثالي ب 'كاثود cathode في جهاز فلطائي ضوئي؛ تتدفق الإلكترونات من إلكترود الإيجابي/كاثود إلى إلكترود سلبي/آنود؛ بينما تتدفق الثقوب من إلكترود 5 سلبي/آنود إلى الإلكترود الإيجابي/الكاثود.
يشير المصطلح "إلكترود أمامي"؛ المستخدم هناء إلى الإلكترود المقدم على جانب أو سطح جهاز فلطائي ضوئي مطلوب منه التعرض لضوءٍ الشمس. بالتالي هناك حاجة إلى أن يكون الإلكترود الأمامي بشكل مثالي شفافا أو شبه شفاف بحيث يسمح للضوءٍ بالمرور خلال الإلكترود إلى الطبقات النشطة ضوئيا المقدمة تحت الإلكترود الأمامي. بالتالي يشير المصطلح "الإلكترود الخلفي back electrode المستخدم cba إلى الإلكترود المقدم على جانب أو سطح جهاز فلطائي
ضوئي مقابل للجانب أو السطح المطلوب منه التعرض لضوءٍ الشمس. المصطلح 'ناقل شحنة "charge transporter يشير إلى منطقة؛ طبقة أو sale يتمكن خلالها حامل الشحنة (أي جسيم يحمل شحنة (Les من الحركة بحرية. في مواد شبه موصلة؛ تعمل الإلكترونات كحوامل شحنة سالبة متناقلة وتعمل الثقوب كشحنات موجبة منتقلة. بالتالي يشصير
0 المصطلح "إلكترون ناقل "electron transporter إلى منطقة؛ طبقة أو sale يمكن أن تتدفق خلالها الإلكترونات بسهولة Alby تعكس بشكل مثالي الثقوب (الثقب هو غياب إلكترون يتم اعتباره كحامل متنقل لشحنة موجبة في مادة شبه موصلة). على العكس؛ يشير المصطلح "ثقب ناقل" إلى منطقة؛ طبقة أو مادة يمكن أن تتدفق خلالها الثقوب بسهولة والتي تعكس الإلكترونات بشكل مثالي.
5 بشير المصطلح "مكون أساسا من" إلى تركيبة تتضمن مكونات تتكون أساسا بالإضافة إلى مكونات (Al بشرط أن تكون المكونات الأخرى غير متأثرة مادية بالخواص الأساسية للتركيبة. بشكل «lie سوف تتضمن تركيبة مكونة أساسا من مكونات معينة من كمية أكبر من أو تساوي 95 7 بالوزن من تلك المكونات أو أكبر من أو تساوي 99 7 بالوزن من تلك المكونات. يشير المصطلح "مركب متطاير volatile compound المستخدم هناء إلى مركب تتم إزالته
0 بسهولة بواسطة التبخير أو التحلل. مثلا المركب الذي تتم إزالته بسهولة بواسطة التبخير أو التحلل عند درجة حرارة أقل من أو تساوي 150"م؛ أو مثلا عند درجة حرارة أقل من أو تساوي 100"م؛ عبارة عن مركب متطاير. "المركب المتطاير" يتضمن أيضا مركبات سهلة الإزالة بواسطة التبخير عبر منتجات التحلل. بالتالي؛ يمكن أن يتبخر المركب المتطاير X بسهولة خلال تبخير جزيئات *, أو يمكن أن يتبخر مركب متطاير X بسهولة بواسطة تحليل لتكوين اثنين من مركبات 37 و7
5 والتي تتبخر بسهولة. lie يمكن أن تكون أملاح | لأمونيوم ammonium salt عبارة عن مركبات متطايرة»؛ ويمكن أن تتبخر كجزيئات من ملح أمونيوم أو كنواتج تحلل «decomposition products
Dla مركب أمونيوم ammonium وهيدروجين hydrogen (مثلا هاليد هيدروجين hydrogen (halide بالتالي؛ يمكن أن يتضمن المركب المتطاير X ضغط تبخير vapour pressure عالي نسبيا (مثلا أكبر من أو تساوي 500 باسكال) أو يمكن أن تتضمن ضغط تحلل عالي نسبيا (مثلا أكبر من أو تساوي 500 باسكال لواحد أو أكثر من منتجات التحلل)؛ والتي يمكن الإشارة إليها أيضا بضغط الاتفصال .dissociation pressure بنية الجهاز تشرح الأشكال 11 و1[ب تخطيطيا أجهزة فلطائية ضوئية (F100 100ب وفقا للاختراع الحالي. في الأشكال 1أ و1ب؛ تتضمن كل من الأجهزة الفلطائية الضوئية 1100( 100ب إلكترود أمامي 0 شفاف أو شبه شفاف 1101 101ب والإلكترود الخلفي 102 102ب؛ مع منطقة نشطة ضوئيا 0 )؛ 110ب موضوعة بين الإلكترود الأمامية والخلفية؛ Gus المنطقة النشطة ضوئيا تتضمن مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة tI) ALA’ xBX3,X'y )1( حيث A عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم A’ (HO(NHR)L') عبارة عن كاتيون سيزيوم ¢(Cs*) 3[ 5 عبارة عن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ واحد على الأقل» Xp عبارة عن يوديد Ble XT عن بروميد؛ مع قيمة x أكبر من 0 وتساوي أو أقل من 0.4 وقيمة Sy من 0 وأقل من أو تساوي 3 تتم تهيئة sale بيروفسكيت لتعمل كمادة امتصاص ضوء/محسس ضوئي في المنطقة النشطة ضوئيا. علاوة على ذلك؛ يمكن Lad تهيئة مادة بيروفسكيت في المنطقة النشطة ضوئيا لتوفير 0 تقل شحنة. في هذا LAN مواد بيروفسكيت قادرة على العمل ليس فقط مادة امتصاص ضوء (أي محسس ضوئي) (Sly أيضا مادة شبه موصلة من النوع em من النوع م- أو كامنة (من النوع (i (ناقل شحنة). يمكن بالتالي أن تعمل مادة بيروفسكيت على كل من محسس ضوئي ومادة شبه موصلة من النوع «-. يمكن بالتالي أن تفترض sale بيروفسكيت أدوار امتصاص الضوءٍ ونطاق طويل لنقل الشحنة. 5 في الشكل 1آ يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي المبين 1100 منطقة فردية نشطة ضوئيا 110 موضوعة بين الالكترودات الأمامية 1101 والخلفية 1102 حيث تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا
0 مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة (). بالتالي يشرح الشكل TT جهاز فلطائي ضوئي
أحادي الوصلة. بعد ذلك يشرح الشكل ol جهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة 100ب يتضمن خلية ثانوية أولى 0ب حيث تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة (1) وواحد أو أكثر من LAN Lad الثانوية 120 موضوعة بين الإلكترودات الأمامية 101ب والخلفية 102[ب. تحديداء يشرح الشكل 1ب جهاز فلطائي ضوئي متكامل بشكل موحد متعدد الوصلة حيث كل خلية ثانوية 110ب» 120 متصلة بخلية ثانوية مجاورة بواسطة منطقة وسيطة 130 تتضمن واحد أو أكثر من طبقات توصيل بيني (مثلا طبقة إعادة توليف recombination layer أو day نفقية (tunnel junction في جهاز فلطائي ضوئي متكامل بشكل موحد متعدد الوصلة يتم توصيل
0 الخلايا الثانوية الفردية كهربيا بشكل متسلسل؛ والتي تؤدي إلى الحاجة لطبقة إعادة توليف أو وصلة نفقية وتوافق التيار current matching على العكس؛ في جهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة مجمع ميكانيكيا يتم توفير الخلايا الثانوية الفردية مع ملامسات كهربية منفصلة وبالتالي لا تتطلب توافق التيار. مع ذلك؛ الحجم والتكلفة الإضافية للملامسات والركائز الإضافية؛ وصعويات تشتيت الحرارة تجعل البنيات المجمعة ميكانيكيا أقل تفضيلا من البنية المتكاملة بشكل موحد.
5 تشرح الأشكال 2 و2ب تخطيطيا نماذج منفصلة من أجهزة فلطائية ضوئية أحادية الوصلة M100 لها منطقة نشطة ضوئيا 1110 تتضمن مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة (1). في كل من هذه النماذج؛ المنطقة النشطة ضوئيا 1110 يتضمن منطقة من النوع «- 1111 تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل» طبقة من النوع م- 1112 تتضمن طبقة من النوع م- واحدة على الأقل؛ وطبقة من مادة بيروفسكيت 1113 موضوعة بين المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع م(-.
0 تتضمن المنطقة من النوع «- واحد أو أكثر من طبقات من النوع «-. غالباء تكون المنطقة من النوع «- عبارة عن طبقة من النوع «-» أي طبقة فردية من النوع «-. في نماذج أخرى؛ مع ذلك؛ يمكن أن تتضمن المنطقة من النوع «- طبقة من النوع «- وطبقة dle) إكسيتون exciton blocking layer من النوع —n أو طبقة إعاقة ققب blocking layer عامط. طبقة إعاقة إكسيتون عبارة عن مادة ذات فجوة نطاق أعرض من المادة النشطة ضوئيا؛ ولكن لها
5 أي من نطاق التوصيل أو نطاق التكافئ متوافق عن قرب مع تلك الخاصة بالمادة النشطة ضوئيا. إذا كان نطاق التوصيل (أو مستويات الطاقة المدارية الجزيئية molecular orbital energy غير
المشغولة الأقل) لطبقة إعاقة إكسيتون متحاذية عن قرب مع نطاق توصيل المادة النتشطة ضوئياء بعدذلك يمكن أن تمر الإلكترونات من المادة النشطة ضوئيا داخل وخلال طبقة إعاقة إكسيتون» أو خلال طبقة إعاقة إكسيتون والمادة النشطة ضوئيا؛ ونحن نسميها طبقة إعاقة إكسيتون من النوع «- ٠ تم وصف ثمة مثال على ذلك هو باثوكوبروين (BCP) bathocuproine كما هو موضح في P. Peumans, A.
Yakimov, and 5. R.
Forrest, “Small molecular weight organic thin-film 5 photodetectors and solar cells” J.
Appl.
Phys. 93, 3693 (2001) and Masaya Hirade, and Chihaya Adachi, “Small molecular organic photovoltaic cells with exciton blocking layer at anode interface for improved device performance” Appl.
Phys.
Lett. 99, 153302 })2011(. يمكن أن تكون طبقة من النوع «- Ble عن طبقة من مادة نقل إلكترون (أي من النوع «-).يمكن أن تكون Bale من النوع «- Ble عن مركب فردي مادة من النوع «- أو عنصرية؛ أو خليط من الاثنين أو الأكثر من مركبات من النوع «- أو المواد العنصرية؛ والتي يمكن أن تكون مشابهة أو غير مشابة مع واحد أو أكثر من عناصر الإشابة. يمكن أن تتضمن طبقة من النوع «- مادة غير عضوية أو عضوية من ngs) 5 يمكن أن تكون المادة غير العضوية من النوع «- المناسبة مختارة من أوكسيد معدني metal coxide سلفيد معدني metal sulphide سيلينيد معدني metal selenide تيلوريد معدني metal ctelluride بيروفسكيت؛ سيليكون عديم الشكل ¢(a-Si) amorphous silicon مادة شبه موصلة من النوع «- من المجموعة (IV مادة شبه موصلة من النوع «- من المجموعة VIII مادة شبه موصلة من النوع «- من المجموعة ]1-1؛ مادة شبه موصلة من النوع «- من المجموعة 1- VID 0 مادة شبه موصلة من النوع «- من المجموعة 71-17؛ مادة شبه موصلة من النوع mn من المجموعة 71-7؛ و مادة شبه موصلة من النوع «- من المجموعة VAIL أي يمكن أن تكون مشابهة أو غير مشابة. بشكل مثالي؛ المادة من النوع «- مختارة من أوكسيد معدني؛ سلفيد معدني؛ سيلينيد معدني؛ وتيلوريد معدني. بالتالي؛ يمكن أن تتضمن المادة من النوع «- مادة غير عضوية مختارة من أوكسيد 106 تيتانيوم ctitanium قصدير دنا زنك ezine تيوبيوم «niobium 5 نتانتاليوم ctantalum تنجستن ctungsten إنديوم cindium جاليوم «ستالهع» نيوديميوم <neodymium بالاديوم palladium كادميوم ccadmium أو أوكسيد من of خليط من الاثنين أو الأكثر من المعادن المذكورة من المعادن المذكورة؛ سلفيد كادميوم cadmium sulphide قصدير؛
(las زنك أو سلفيد من خليط من الاثنين أو الأكثر من المعادن المذكورة؛ سيلينيد كادميوم؛ (li) إنديوم» جاليوم أو سيلينيد من خليط من الاثنين أو الأكثر من المعادن المذكورة؛ أو تيلوريد casuals زنك؛ كادميوم أو قصديرء أو تيلوريد من خليط من الاثنين أو الأكثر من المعادن المذكورة. تتضمن الأمثلة على مواد شبه موصلة الأخرى المواد المناسبة من النوع on مثلا إذا كانت مشابة «-؛ تتضمن مجموعة عنصرية 17 أو مركب من مواد شبه موصلة؛ Si عديمة الشكل؛ مواد شبه موصلة من المجموعة 7-111 (مثلا زرنيخ جاليوم (gallium arsenide مجموعة ]71-1 من مواد شبه موصلة (مثلا كادميوم سيلينيد ¢(cadmium selenide مجموعة 11-1 من مواد شبه موصلة (مثلا كلوريد نحاس ¢(cuprous chloride مواد شبه موصلة من المجموعة 71-17 (مثلا رصاصض 0 سيلينيد ¢(lead selenide مواد شبه موصلة من المجموعة 1-37 (مثلا بيزموت تيلوريد bismuth ¢(telluride و مواد شبه موصلة من المجموعة 7-11 (مثلا زرنيخ كادميوم -(cadmium arsenide يمكن أيضا استخدام مواد أخرى من النوع «-؛ شاملة مواد عضوية وبوليمرية polymeric لنقل الإلكترون؛ وإلكتروليتات. تتضمن الأمثلة المناسبة؛ ولكنها غير مقيدة ب فوليرين fullerene أو مشتق فوليرين»؛ مادة نقل إلكترون عضوية تتضمن بيربلين perylene أو مشتق مما سبق؛ أو بولي 5 ([010:30-ونن(2-أوكتيل دوديسيل)-نافثالين -14+58- وننا(داي كريوكسيميد)-26-داي يل]- اله--5»50-(220-بيثيوفين )1 poly{[N,NO-bis(2-octyldodecyl)-naphthalene-1,4,5,8- (P(NDI20OD-T2)) bis(dicarboximide)-2,6-diyl]-alt-5,50-(2,20-bithiophene) } . تتضمن الطبقة من النوع م- واحد أو أكثر من طبقات من النوع م-. غالباء الطبقة من النوع م- Ble عن طبقة من النوع م-» أي طبقة فردية من النوع م-. في نماذج أخرى؛ مع ذلك؛ يمكن أن 0 تتضمن الطبقة من النوع م- طبقة من النوع م- ومن النوع م- طبقة إعاقة إكسيتون أو طبقة إعاقة إلكترون. إذا كان نطاق التكافؤ of) مستويات الطاقة المدارية الجزيئية الأعلى انشغالا) لطبقة إعاقة إكسيتون متحاذي عن قرب مع نطاق تكافؤ المادة النشطة ضوئياء بالتالي يمكن أن تمر الثقوب من المادة النشطة ضوئيا في وخلال طبقة إعاقة إكسيتون؛ أو خلال طبقة إعاقة إكسيتون وداخل المادة النشطة ضوئياء ونحن نسمي هذا طبقة إعاقة إكسيتون من النوع م-. ثمة مثالة على هذا هو «tris[4-(5-phenylthiophen-2-yl)phenylJamine تربس[4-(5-فينيل ثيوفين-2-يل )فينيل ]أمين 5
Masaya Hirade, and Chihaya Adachi, “Small molecular organic كما هو موضح في
photovoltaic cells with exciton blocking layer at anode interface for improved device .performance” Appl.
Phys.
Lett. 99, 153302 (2011) طبقة من النوع م- عبارة عن طبقة من مادة نقل ثقب (أي من النوع م-). يمكن أن تكون مادة من النوع م- Ble عن مركب فردي من النوع م- أو مادة عنصرية؛ أو خليط من الاثنين أو الأكثر من مركبات من النوع م- أو المواد العنصرية؛ والتي يمكن أن تكون مشابة أو غير مشابة مع واحد أو أكثر من عناصر الإشابة. يمكن أن تتضمن طبقة من النوع م- مادة غير عضوية أو عضوية من النوع 0 . يمكن اختيار المواد المناسبة من النوع م- من نواقل ثقب بوليمرية أو جزيئية. تتضمن المواد المناسبة من النوع م- نواقل ثقب جزيئية؛ نواقل ثقب بوليمرية ونواقل ثقب من بوليمر مشترك copolymer 0 يمكن أن تكون المادة من النوع م- مثلا Ble عن sale نقل ثقب جزيئية؛ بوليمر polymer أو بوليمر مشترك يتضمن واحد أو أكثر من الشقوق التالية: cthiophenyl (uid of فينيلينيل (sla ¢phenelenyl ثيازوليل «dithiazolyl بنزو ثيازوليل gla cbenzothiazolyl كيتو بيرولو بيروليل diketopyrrolopyrrolyl إيثوكسي داي ثبو cethoxydithiophenyl Jui أمينو camino تراي amino sud Jad الإصعطا0ته» كرويوزوليل ccarbozolyl إيثيلين داي أوكسي ثيو 5 فينيل «ethylene dioxythiophenyl داي أوكسي oi فيثيل cdioxythiophenyl أو فلورينيل 1إ«©:10:0. بالتالي؛ ييمكن أن تتضمن مادة من النوع م- المستخدمة في الجهاز الفلطائي الضوئي وفقا للاختراع مثلا أي من مواد نقل ثق Ain منكورة أعلاه؛ بوليمرات أو بوليمرات مشتركة. في أحد النماذج؛ تتضمن الطبقات من النوع م- sale نقل ثقب. يمكن أن تتضمن طبقة من النوع م- للجهاز الفلطائي الضوئي سبيرو-01481783 )7¢7¢262— تترا كيس -(18:10-داي -م-ميثوكسي فينيل أمين)-99”-سبيرو باي فلورين) 2,2°,7,7-tetrakis- P3HT ¢((N,N-di-p-methoxyphenylamine)-9,9’-spirobifluorene) (بولي (3-هكسيل ثيوفين) ¢(poly(3-hexylthiophene) بي سي بي دي تي بي تي Js) PCPDTBT [20143-بنزو ثيا داي أزول-4:7-داي . يل[2(518-44-إيثيل هكسيل)-114-سيكلو بنتا[1:+34:5-2-مإداي ثيوفين-2»6-داي يل]] Poly[2,1,3-benzothiadiazole-4,7-diyl[4,4-bis(2-cthylhexyD)-4H- ¢(cyclopenta[2,1-b:3,4-b']dithiophene-2,6-diyl]] ~~ 25 .بي .في كي Js) PVK (11-فينيل كربازول) ¢(poly(N-vinylcarbazole) بولي (3-هكسيل ثيوفين) ¢poly(3-hexylthiophene) بولي
(gla NeN] فينيل -4-ميثوكسي فينيل أمين = Gadd يل] poly[N,N-diphenyl-4- <methoxyphenylamine-4',4"-diyl] سكيسثيوفين csexithiophene 9؛ 10-بيس(فينيل إيثينيل )أنثراسين ¢9,10-bis(phenylethynyl)anthracene 5< 12-بيس (فينيل إيثنيل)نافتاسين -5,12 gla «bis(phenylethynyl)naphthacene إندينو بيريلين cdiindenoperylene 9 10-داي فينيل أنثراسين <9,10-diphenylanthracene بي إيه دي أو تي-تي إم أيه :PEDOT PEDOT-TMA بي إس إس PSS بيرفلورو بنتاسين 06:1100:00©0186©06_بيربلين 1606© بولي (م-فينيلين أوكسيد) Js cpoly(pphenylene oxide (م-فينيلين سلفيد) cpoly(p-phenylene sulfide كوبنا كريدون crubrene (ppg) cquinacridone 4- (داي ميثيل أمينو) بنزالدهايد داي فينيل هيدرازون 4-(dimethylamino)benzaldehyde diphenylhydrazone 4-(داي_بنزويل أمينو) بنزالدهايد - gh NN 0 فينيل هيدرازون 4-(dibenzylamino)benzaldehyde-N,Ndiphenylhydrazone أو .phthalocyanines (lua gli يتضمن الجهاز الموضح في الشكل 2 ما يتم اعتباره بنية منتظمة لجهاز فلطائي ضوئي أحادي الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت حيث الإلكترود الأمامي 101 متلامس مع المنطقة من النوع «- 111 للمنطقة النشطة ضوئيا 1110 والإلكترود الخلفي 1102 متلامس مع الطبقة من النوع =p 5 1112 للمنطقة النشطة ضوئيا 110 ) Docampo, P et al. (2013) Efficient organometal trihalide perovskite planar-heterojunction solar cells on flexible polymer substrates.
Nat (Comms, 4 بالتالي يعمل الإلكترود الأمامي 1101 كإلكترود سالب (جمع الإلكترون)؛ بينما يعمل الإلكترود الخلفي 102ا كإلكترود موجب (جمع الثقب). على سبيل المثال؛ في بنية الجهاز المثالي الموضحة في الشكل 2 يمكن أن يتضمن الإلكترود ١ 0 لأمامي أوكسيد موصل (TCO) transparent conductive oxide «slid مثل أوكسيد إنديوم مشاب بقصدير (ITO) tin-doped indium-oxide « أوكسيد قصدير مشاب بفلور fluorine doped tin (FTO) oxide إلخ.؛ يمكن أن تتضمن المنطقة من النوع « واحد أو أكثر من طبقات مادة من النوع «- (مثلا حيث يمكن أن تتضمن كل طبقة من مادة من النوع «- مادة من النوع «- مختارة من تلك المذكورة أعلاه)؛ يمكن أن تتضمن الطبقة من النوع م- واحد أو أكثر من طبقات مادة من 5 انوع م- (مثلا حيث يمكن أن تتضمن كل طبقة من مادة من النوع م- مادة من النوع م- مختارة من تلك المذكورة أعلاه)؛ ويمكن أن يتضمن الإلكترود الخلفي معد وظيفي Mo التشغيل مثل
(Au) gold «alll الفضة ¢(Ag) silver النيكل ¢(Ni) nickel بالاديوم ¢(Pd) palladium بلاتين (Pt) platinum أو ألومنيوم -(Al) على العكس؛ الجهاز الموضح في الشكل 2ب يتضمن ما يعتبر بنية معكوسة لجهاز فلطائي ضوئي أحادي الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت حيث الإلكترود الأمامي 1101 متلامس مع الطبقة من النوع م- 1112 للمنطقة النشطة ضوئيا 1110 والإلكترود الخلفي 1102 متلامس مع المنطقة من النوع «- 111 للمنطقة النشطة ضوئيا F110 بالتالي يعمل الإلكترود الأمامي 101أ كإلكترود موجب (جمع الثقب)؛ بينما يعمل الإلكترود الخلفي 1102 كإلكترود سالب (جمع الإلكترون). على سبيل المثال؛ في بنية الجهاز المثالي الموضحة في الشكل 2ب يمكن أن يتضمن الإلكترود 0 الأمامي أوكسيد موصل شفاف Jie أوكسيد إنديوم مشاب بقصدير؛ أوكسيد قصدير مشاب بفلور إلخ.؛ يمكن أن تتضمن الطبقة من النوع م- واحد أو أكثر من طبقات مادة من النوع م- (مثلا حيث يمكن أن تتضمن كل طبقة من Bale من النوع م- مادة من النوع =p مختارة من تلك المذكورة أعلاه)» يمكن أن تتضمن المنطقة من النوع « واحد أو أكثر من طبقات مادة من النوع «- (مثلا حيث يمكن أن تتضمن كل طبقة من مادة من النوع «- مادة من النوع «- مختارة من تلك المذكورة 5 أعلاه)؛ ويمكن أن يتضمن الإلكترود الخلفي معدن وظيفي عالي التشغيل Jie الذهب؛ الفضة؛ النيكل؛ بالاديوم؛ بلاتين أو ألومنيوم. تتضمن كل من الأجهزة الموضحة في الأشكال 12 و2ب منطقة من النوع «- وطبقة من النوع =p ؛ مع المادة النتشطة ضوئيا بيروفسكيت موضوعة بين المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع م-؛ بحيث تعمل منطقة من النوع «- JB) الإلكترون) ومنطقة من النوع م- (نقل ثقب) لنقل الشحنة 0 المولدة في مادة بيروفسكيت تجاه الإلكترودات المناظرة. مع ذلك؛ من الممكن أيضا بالنسبة لهذه الأجهزة أن تتضمن منطقة نقل شحنة. تحديداء وقد تم mung أن الأجهزة الفلطائية الضوئية الموضحة تتضمن بيروفسكيت نشط ضوئيا يمكن تكوينه بدون أي مادة نقل الثقوب؛ بحيث يكون بيروفسكيت نشط ضوئيا في اتصال مباشر مع إلكترود و/أو طبقة معدن (اتظر Etgar, 1. Gao, P. & Xue, Z., 2012. Mesoscopic CH3NH3PbI3/Ti02 heterojunction solar cells.
J.
Am. (Chem.
Soc., 2012, 134 (42), pp 17396-17399 5 هذه الأجهزة؛ يفترض بيروفسكيت نشط ضوئيا أدوار كل من وسيلة جمع الضوء وثقب الناقل» بحيث تكون هناك مادة نقل الثقب متوفرة.
تشرح الأشكال MB 3ج بعض النماذج المثالية لجهاز فلطائي ضوئي أحادي الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت. في الأشكال 3 و3ب؛ تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا 1110 للجهاز الفلطائي الضوئي 100أ منطقة مسامية 114أ؛ حيث تتضمن المنطقة المسامية 1114 طبقة من مادة بيروفسكيت 1113 من الصيغة (I) متلامسة مع مادة متراصة مسامية 1115 موضوعة بين المنطقة من =n gsi 111 والطبقة من النوع م- 1112. في هذا النموذج؛ يتم توفير طبقة من مادة بيروفسكيت 113 كطلاء على المادة المتراصة المسامية 115؛ بالتالي تكوين طبقة متجانسة أساسا على سطح بنية متراصة مسامية؛ يتم وضع مادة بيروفسكيت 1113 هذه في مسام بنية متراصة مسامية. تتضمن الطبقة من النوع —p 1112 مادة نقل شحنة ويعد ذلك تقوم بملء مسام المنطقة المسامية 1114 (أي مسام بنية 0 متراصة مسامية مطلية ببيروفسكيت) وتشكل طبقة غطاء على المادة المسامية. في هذا الشأن؛ تتكون طبقة غطاء مادة نقل شحنة من طبقة من مادة نقل الشحنة بدون مسامية مفتوحة. في الشكل 3 يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي المبين T100 ما يشار ad) ببنية خلية من مادة امتصاص رقيقة جدا حيث يتم توفير طبقة رقيقة جدا من مادة بيروفسكيت الماصة للضوء عند السطح بين اختراق البنية بحجم النانو؛ من النوع «- (مثلا 1107) ومواد شبه موصلة من النوع =p 5 (ثلا مادة نقل ثقب). في هذه التجهيزة؛ تتضمن المادة المتراصة المسامية 115 في المنطقة النشطة ضوئيا 1110 مادة نقل شحنة/شبه موصلة. في الشكل 3ب؛ يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي المبين 1100 ما يشار إليه ببنية خلية شمسية ذو بنية متوسطة-فائقة حيث يتم تقديم طبقة رقيقة جدا من مادة بيروفسكيت الماصة للضوء على مادة متراصة عازلة متوسطة المسامية. في هذه التجهيزة؛ تتضمن المادة المتراصة المسامية 115أ 0 في المنطقة النشطة ضوتيا 1110 مادة عازلة (مثلا و0دلم). في الشكل 3ج؛ تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا 110 طبقة من مادة بيروفسكيت 113 من الصيغة (I) بدون مسامية مفتوحة. كما هو موضح أعلاه؛ لا تتضمن المادة بدون مسامية مفتوحة بشكل مثالي أي مسام دقيقة ولا تتضمن مسام متوسطة؛ ولكنها يمكن أن تتضمن المسام الدقيقة ومسام بحجم النانو (وبالتالي يمكن أن تتضمن مسام بين بلورية (aluminium بالتالي تشكل 5 الطبقة من مادة بيروفسكيت 1113 مستوية ذات وصلة غير متجانسة مع واحد أو كل من المنطقة من النوع «- 1111 والطبقة من النوع =p 112أ. يمكن وضع أي من المنطقة من النوع «- 111
أو الطبقة من النوع م- 1112 على الطبقة من مادة بيروفسكيت 113 بدون مسامية مفتوحة. في هذا (lal حيث تكون الطبقة من sabe بيروفسكيت 1113 بدون مسامية مفتوحة؛ ترتشح مادة بيروفسكيت من النوع «- أو من النوع م- لتكوين كتلة ذات وصلة غير متجانسة bulk theterojunction بدلا من أن تشكل مادة مستوية ذات وصلة غير متجانسة مع مادة بيروفسكيت. بشكل مثالي؛ تتلامس الطبقة من مادة بيروفسكيت 113 بدون مسامية مفتوحة مع كل من المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع =p وبالتالي تشكل sale مستوية ذات وصلة غير متجانسة مع كل من المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع م-. في الشكل 23 بالتالي يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي المبين 1100 غشاء رقيق وبنية جهاز ذو مادة مستوية ذات وصلة غير متجانسة حيث يتم توفير طبقة رقيقة صلبة من مادة بيروفسكيت 0 الماصة للضوء بين مستوية طبقات من النوع «- Die) د-110) ومواد شبه موصلة من النوع م- (مثلا مادة نقل ثقب). في هذه التجهيزة؛ لا يتضمن الجهاز مادة متراصة مسامية. في نموذج بديل؛ (Sa أن تتضمن المنطقة النشطة Wig طبقة من مادة بيروفسكيت من الصيغة Cua (I) تقوم Bale بيروفسكيت بملء مسام مادة متراصة مسامية وتشكل طبقة غطاء من Bale بيروفسكيت على المادة المتراصة المسامية؛ حيث طبقة الغطاء من مادة بيروفسكيت غير مرتشحة 5 بواسطة المادة المتراصة المسامية. بالتالي تتلامس الطبقة من مادة بيروفسكيت مع المادة المتراصة المسامية. بشكل مثالي؛ تتكون طبقة الغطاء من طبقة من مادة بيروفسكيت بدون مسامية مفتوحة بالتالي تشكل مادة مستوية ذات وصلة غير متجانسة مع طبقة من المنطقة من النوع —n وطبقة من النوع mp في نموذج AT أيضاء يمكن أن تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا طبقة من مادة بيروفسكيت من 0 الصيغة (I) حيث مادة بيروفسكيت مسامية بنفسها. بعد ذلك تقوم مادة نقل شحنة بملء مسام منطقة مسامية من مادة بيروفسكيت وتشكل طبقة غطاء على مادة بيروفسكيت مسامية. في هذا الشأن» تتكون طبقة غطاء مادة نقل شحنة من طبقة من Bale نقل الشحنة بدون مسامية مفتوحة. بشكل يعتمد على التجهيز الانتقائي للجهازء يبلغ سمك المنطقة النشطة ضوئيا بشكل مثالي من 0 نانومتر إلى 3000 نانومتر. عادة؛ يبلغ سمك المنطقة النشطة ضوئيا من 400 نانومتر إلى 5 2000 نانومتر. متلا يمكن أن يكون السمك من 500 نانومتر إلى 1500 نانومتر.
لتوفير أجهزة فلطائية ضوئية عالية soll يجب أن يكون امتصاص sale الامتصاص زائدا بشكل مثالي لتوليد مقدار مثالي من التيار. بالتالي؛ عند استخدام بيروفسكيت كمادة امتصاص في جهاز فلطائي ضوئي؛ يجب أن يكون سمك طبقة بيروفسكيت مثالي بمقدار من 300 إلى 600نانومتر» لامتصاص lel ضوءٍ الشمس عبر الطيف المرثي. تحديداء في خلية شمسية ذات طبقة بيروفسكيت بشكل عام أسمك من عمق الامتصاص lly) يتم تحديدها كسمك غشاء مطلوب لامتصاص 790 من الضوءٍ الساقط ذو ذول موجي معين؛ والذي بالنسبة مواد بيروفسكيت محل الاهتمام بشكل مثالي أكبر من 100نانومتر إذا كان امتصاص الضوء الملحوظ مطلوب عبر الطيف المرئي الكلي (400 إلى 800نانومتر))؛ Cus استخدام طبقة نشط ضوتيا في أجهزة
فلطائية ضوئية مع سمك أقل من 100نانومتر يمكن أن يكون ضارا على أداء للجهاز.
0 بشكل مثالي؛ بالتالي؛ يمكن أن يبلغ سمك الطبقة من مادة بيروفسكيت أكبر من 100نانومتر. سمك الطبقة من sale بيروفسكيت في الجهاز الفلطائي الضوئي مثلا من 100 نانومتر إلى 1000 نانومتر. يمكن أن يبلغ سمك الطبقة من مادة بيروفسكيت في الجهاز الفلطائي الضوئي مثلا من 0 نانومتر إلى 700 نانومترء وبشكل مفضل من 300نانومتر إلى 0600نانومتر. يمكن أن يتضمن الإلكترود الأمامي سمك من 100 نانومتر إلى 700 نانومترء مثلا من 100
5 نانومتر إلى 400 نانومتر. Die يمكن أن يبلغ السمك 400 نانومتر. يمكن أن يتضمن الإلكترود الخلفي سمك من 10 نانومتر إلى 500 نانومتر؛ Mie من 50 نانومتر إلى 200 نانومتر. مثلا؛ يمكن أن يتضمن سمك الإلكترود الخلفي 150 نانومتر. تتضمن المنطقة من النوع «- واحد أو أكثر من طبقات من النوع «-. يمكن أن تتضمن المنطقة من النوع «- سمك من 50 نانومتر إلى 1000 نانومتر. Sle يمكن أن تتضمن المنطقة من النوع
0 «- سمك من 50 نانومتر إلى 500 نانومتر» أو من 100 نانومتر إلى 500 نانومتر. حيث تتضمن المنطقة من النوع «- طبقة مضغوطة من مادة شبه موصلة من النوع «-؛ تتضمن الطبقة المضغوطة سمك من 50 نانومتر إلى 200 نانومتر؛ بشكل مثالي سمك فوق 100 نانومتر. تتضمن الطبقة من النوع م- واحد أو أكثر من طبقات من النوع م-. يمكن أن تتضمن الطبقة من النوع م- سمك من 50 نانومتر إلى 1000 نانومتر. مثلاء يمكن أن تتضمن الطبقة من النوع =p
5 سمك من 50 نانومتر إلى 500 نانومترء أو من 100 نانومتر إلى 500 نانومتر.
Cus تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا a مادة متراصة مسامية؛ يمكن أن يكون سمك طبقة من المادة المتراصة المسامية من 5 نانومتر إلى 500 نانومترء أو من 100 نانومتر إلى 300 نانومتر. مثلاء يمكن أن يكون سمك طبقة من بنية متراصة مسامية من 10 تانومتر إلى 50 نانومتر.
حيث تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا طبقة غطاء من مادة بيروفسكيت على منطقة مسامية؛ يمكن أن يكون سمك طبقة الغطاء أكبر من؛ يساوي؛ أو أقل من سمك المنطقة المسامية. يبلغ سمك طبقة الغطاء بشكل مثالي من 10 نانومتر إلى 1000 نانومتر؛ أو مثلا من 100 نانومتر إلى 0 نانومتر. عادة ما يفضل استخدام طبقة غطاء لها سمك على الأقل 100 نانومتر. غالبا ما يكون سمك المنطقة المسامية من 5 نانومتر إلى 1000 نانومتر. بشكل أكثر مثالية؛ يبلغ من 5
0 نانومتر إلى 500 نانومتر؛ أو مثلا من 30 نانومتر إلى 200 نانومتر. تشرح الأشكال 4 وب تخطيطيا نماذج منفصلة لأجهزة فلطائية ضوئية متعددة الوصلات 100ب له خلية ثانوية أولى 110ب تتضمن Bale بيروفسكيت من الصيغة العامة )1( وواحد أو أكثر من LAY Lead الثانوية120. في كل من هذه النماذج؛ الجهاز الفلطائي الضوئي متعدد الوصلة 100ب له بنية متكاملة بشكل موحد يتضمن بالتالي اثنين فقط من الإلكترودات؛ الإلكترودات الأمامية 101ب والخلفية 102[ب؛ مع الخلية الثانوية الأولى110ب والواحد أو الأكثر من أيضا WAN الثانوية 120 موضوعة بين هذين الإلكترودين. علاوة على ذلك؛ حيث البنية المتكاملة بشكل موحد تتضمن اثنين فقط من الإلكترودات» كل خلية ثانوية متصلة بمنطقة مجاورة نشطة ضوئيا بواسطة منطقة وسيطة 130؛ حيث تتضمن كل منطقة وسيطة واحد أو أكثر من طبقات توصيل بيني. lia يمكن أن تتضمن 0 طبقة التوصيل البيني أي من طبقة إعادة توليف ووصلة نفقية. في كل من هذه النماذج؛ الخلية الثانوية الأولى 110ب أيضا يتضمن منطقة من النوع «- 111[ب تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على (JY) طبقة من النوع =p 112ب تتضمن طبقة من النوع م- واحدة على (JB) مع طبقة من sale بيروفسكيت 113ب موضوعة بين المنطقة من النوع «- 1 ب والطبقة من النوع =p 112ب. 5 على سبيل المثال؛ يمكن أن يتضمن كل من الواحد أو الأكثر من Lad الخلايا الثانوية 120 للجهاز الفلطائي الضوئي متعدد الوصلة 100ب أي من مادة بيروفسكيت نشطة ضوئيا ثانية؛
سيليكون ane الشكل؛ سيليكون بلوريء CulnGaSe sl «CuZnSnS «CuZnSnSSe «CdTe .(CIGS) يتضمن الجهاز الموضح في الشكل 4 ما يتم اعتباره بنية منتظمة لجهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت 100ب؛ حيث الإلكترود الأمامي 101ب متلامس مع الطبقة من النوع م- 112ب للخلية الثانوية الأولى 110ب تتضمن sale بيروفسكيت 113ب من الصيغة العامة )1( والإلكترود الخلفي 102ب متلامس مع واحد من الواحد أو الأكثر من أيضا الخلايا الثانوية 120. يعمل الإلكترود الأمامي 101ب بالتالي كإلكترود موجب (جمع الثقب)؛ بينما يعمل الإلكترود الخلفي 102ب كإلكترود سالب (جمع الإلكترون) في الشكل 4 الجهاز الفلطائي الضوئي المبين متعدد الوصلة 100ب عبارة عن جهاز ترادفي 0 يتضمن اثنين من الخلايا الثانوية النشطة ضوتئيا 110ب؛ 120؛ حيث تتضمن الخلية الثانوية العلوية/الأعلى/الأولى 110ب مادة محسسة للضوء/ بيروفسكيت الماصة للضوء 113ب من الصيغة (1) (Sarg أن تتضمن الخلية الثانوية السفلى/ الأدنى/الثانية 120( مثلاء خلية ثانوية قائمة على أساس سيليكون بلوري. على سبيل (Jal يمكن أن تتضمن هذه البنية المثالية لبنية الإلكترود الأمامي 101ب أوكسيد 5 موصل شفاف مثل أوكسيد إنديوم مشاب بقصدير؛ أوكسيد قصدير مشاب بفلور إلخ.؛ يمكن أن تتضمن الطبقة من النوع م- 112ب واحد أو أكثر من طبقات مادة من النوع م- (مثلا حيث يمكن أن تتضمن كل طبقة من مادة من النوع م- مادة من النوع م- مختارة من تلك المذكورة أعلاه)» يمكن أن تتضمن المنطقة من النوع —n 111ب واحد أو أكثر من طبقات مادة من النوع «- (مثلا حيث يمكن أن تتضمن كل طبقة من Bale من النوع «- مادة من النوع «- مختارة من 0 تك المذكورة أعلاه)؛ ويمكن أن يتضمن الإلكترود الخلفي 102ب معدن وظيفي Me التشغيل Jie carl الفضةء النيكل؛ بالاديوم؛ بلاتين أو ألومنيوم. على سبيل المثال؛ يمكن أن تتضمن المنطقة الوسيطة 130 طبقة إعادة توليف تتضمن طبقة من أوكسيد إنديوم مشاب بقصدير. على العكس؛ الجهاز الموضح في الشكل 4ب يتضمن ما يعتبر بنية معكوسة لجهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة قائم على أساس بيروفسكيت 100ب حيث الإلكترود الأمامي 101ب متلامس مع المنطقة من النوع «- 111ب للخلية الثانوية الأولى 110ب والإلكترود الخلفي 2ب متلامس مع واحد من الواحد أو الأكثر من أيضا WAY الثانوية 120. يعمل الإلكترود
الأمامي 101ب بالتالي كإلكترود سالب (جمع الإلكترون)؛ بينما يعمل الإلكترود الخلفي 102ب
كإلكترود موجب (جمع الثقب).
في الشكل 4ب الجهاز الفلطائي الضوئي المبين متعدد الوصلة 100ب عبارة عن جهاز ترادفي
يتضمن اثنين من الخلايا الثانوية النشطة ضوئيا 110ب؛ 120؛ حيث تتضمن الخلية الثانوية العلوية/الأعلى/الأولى 110ب sale محسسة للضوء/ بيروفسكيت الماصة للضوء 113ب من
الصيغة (1) (Sarg أن تتضمن الخلية الثانوية السفلى/ الأدنى/الثانية 120( مثلاء خلية ثانوية قائمة
على أساس سيليكون بلوري.
على سبيل المثال؛ في بنية الإلكترود الأمامي 101ب المثالية يمكن أن تتضمن أوكسيد موصل
شفاف مثل أوكسيد إنديوم مشاب بقصدير؛ أوكسيد قصدير مشاب بفلور إلخ.؛ يمكن أن تتضمن
0 المنطقة من النوع «- 111ب واحد أو أكثر من طبقات مادة من النوع «- (مثلا حيث يمكن أن تتضمن كل طبقة من مادة من النوع «- مادة من النوع «- مختارة من تلك المذكورة أعلاه». يمكن أن تتضمن الطبقة من النوع م- 112ب واحد أو أكثر من طبقات مادة من النوع م- (مثلا حيث يمكن أن تتضمن كل طبقة من مادة من النوع م- مادة من النوع م- مختارة من تلك المذكورة أعلاه)؛ ويمكن أن يتضمن الإلكترود الخلفي 102ب معدن وظيفي عالي التشغيل Jie الذهب؛
5 الفضة؛ النيكل؛ بالاديوم» بلاتين أو ألومنيوم. على سبيل المثال؛ يمكن أن تتضمن المنطقة الوسيطة 130 طبقة إعادة توليف تتضمن طبقة من أوكسيد إنديوم مشاب بقصدير. تشرح الأشكال 5أ إلى 5ج بعض النماذج المثالية load على أجهزة فلطائية ضوئية متعددة الوصلات لها خلية ثانوية أولى تتضمن مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة (I) وواحد أو أكثر من أيضا الخلايا الثانوية.
0 الشكل 5ا يشرح مثال على جهاز Jab ضوئي Cus (BA تتضمن الخلية الثانوية العلوية/الأعلى/الأولى مادة محسسة للضوء/ بيروفسكيت الماصة للضوء والخلية الثانوية السفلى/ الأدنى/الثانية يتضمن خلية ثانوية من سيليكون بلوري. في هذا النموذج المثالي؛ تتضمن الخلية الثانوية من سيليكون بلوري سيليكون عديم الشكل/سيليكون بلوري ذات وصلة غير متجانسة (SHI) silicon heterojunction والتي تستخدم رقاقة سيليكون بلوري كمادة امتصاص نشطة
5 ضوئا وأغشية رقيقة من سيليكون عديم الشكل لتكوين الوصلة وتخميل السطح. تتضمن الخلية الثانوية من سيليكون بلوري من النوع م- وسيلة انبعاث سيليكون عديم الشكل؛ تخميل سيليكون
عديم الشكل كامن/طبقة منظمة؛ sale امتصاص سيليكون بلوري من النوع «- نشطة ضوئياء طبقة
تخميل سيليكون عديم الشكل كامن/ منظمة أخرى ٠» وطبقة مجال سطح راجع back-surface field
.-« مصنوعة من سيليكون عديم الشكل من النوع (BSF)
الشكل 5ب يشرح مثال على جهاز (Jal ضوئي ترادفي؛ حيث الخلية الثانوية
العلوية/الأعلى/الأولى يتضمن مادة محسسة للضوء/ بيروفسكيت الماصة للضوء والخلية الثانوية
السفلى/ الأدنى/الثانية يتضمن خلية ثانوية 1065©؛ 15©؛ أو .CZTSSe في هذا النموذج المثالي؛
تتضمن الخلية الثانوية السفلية مادة امتصاص (من النوع م-) «CIS «CIGS أو 021556 نشطة
ضوئيا وطبقة منظمة buffer layer سي دي إس CAS (من النوع «-).
الشكل .5ج يشرح _ Jb على جهاز فلطائي ضوئي ترادفي؛ حيث الخلية الثانوية 0 العلوية/الأعلى/الأولى يتضمن مادة محسسة للضوء/ بيروفسكيت الماصة للضوء والخلية الثانوية
السفلى/ الأدنى/الثانية يتضمن مادة بيروفسكيت ثانية حساسة للضوء/ماصة للضوء.
جهاز متعدد الوصلة
بالتالي؛ تم توفير جهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة يتضمن خلية ثانوية أولى (gle) وخلية
ثانوية ثانية (سفلية)؛ حيث تتضمن الخلية الثانوية الأولى مادة بيروفسكيت الماصة للضوء التي لها 5 الصيغة العامة ([):
(1) ALA BX3,Xy
حيث A عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم A” «(HC(NH)2)2') عبارة عن كاتيون سيزيوم B ¢(Cs*)
عبارة عن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤؤ واحد على الأقل؛ X عبارة عن يوديد و1 Ble عن
بروميد» وحيث 0 < x > 0.4 و0 < >32 بشكل (dade الجهاز الفلطائي الضوئي متعدد 0 الوصلة عبارة عن جهاز فلطائي ضوئي ترادفي يتضمن اثنين من المناطق النشطة (Liga حيث
المنطقة الأولى نشطة ضوئيا هي المنطقة العلوية النشطة ضوئيا والمنطقة الثانية النشطة ضوئيا
هي المنطقة السفلية النشطة ضوئيا.
يمكن أن تتضمن الخلية الثانوية الأولى منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة
على الأقل وطبقة من مادة بيروفسكيت متلامسة مع المنطقة من النوع «-. يمكن أن تتضمن 5 الخلية الثانوية الأولى منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على (JY) طبقة من
النوع م- تتضمن طبقة من النوع =p واحدة على الأقل؛ وطبقة من Bale بيروفسكيت موضوعة بين المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع م-. (Sa أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي متعدد الوصلة أيضا إلكترود (Jol وإلكترود ثاني؛ حيث يتم وضع الخلية الثانوية الأولى والخلية الثانوية الثانية بين الإلكترودات الأولى والثانية.
يمكن أن يكون الإلكترود الأول بعد ذلك عبارة عن متلامسة مع الطبقة من النوع م- للخلية الثانوية Ag) وحيث يتضمن الإلكترود الأول Bale موصلة كهربيا شفافة أو شبه شفافة. يمكن أن يكون الإلكترود الأول بعد ذلك عبارة عن إلكترود تجميع ثقب؛ بينما الإلكترود الثاني عبارة عن إلكترود جمع إلكترون. بالتالي» يمكن ملامسة الإلكترود الأول مع المنطقة من النوع «- للخلية الثانوية الأولى؛ وحيث
0 يتضمن الإلكترود الأول مادة موصلة كهربيا شفافة أو شبه شفافة. يمكن أن يكون الإلكترود الأول بعد ذلك عبارة عن إلكترود جمع إلكترون؛ بينما الإلكترود الثاني عبارة عن إلكترود تجميع ثقب. يمكن أن تتضمن المنطقة الثانية النشطة ضوئيا أي من مادة بيروفسكيت ثانية؛ سيليكون بلوري؛ .(CIGS) CulnGaSe sl «CuZnSnS «CuZnSnSSe «CdTe بشكل (Jone الخلية الثانوية الثانية يتضمن خلية ثانوية من سيليكون cps وبشكل أفضل
5 تتضمن الخلية الثانوية من سيليكون بلوري سيليكون ذو وصلة غير متجانسة؛ وبشكل أفضل أيضا تتضمن الخلية الثانوية من سيليكون بلوري an سيليكون عديم الشكل:سيليكون بلوري ذات ag غير متجانسة. يمكن بالتالي أن يكون sald بيروفسكيت الصيغة (1): بتظبتاطاط: رخدت )0
0 حيث FA عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم ((0100710(2(2)؛ Ble Cs عن كاتيون سيزيوم (Cs) Pb عبارة عن كاتيون رصاص (II) (*007)؛ 1 عبارة عن يوديد Bry (I) عبارة عن بروميد (:8). بشكل مفضل؛ بعدذ لك x عبرة تساوي أو أكبر من 0.05 وأقل من أو تساوي 0.25 وبشكل أفضل تساوي أي من 0.05 0.10< 0.15 0.20»؛ و0.25. بشكل مفضل؛ Sully أكبر من 0 وأقل من 1.5؛ بشكل أفضل أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 1.0( وبشكل أفضل أيضا 0.6.
(Sa 5 أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي متعدد الوصلة بنية متكاملة بشكل موحد. يمكن بعد ذلك أن يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي متعدد الوصلة أيضا منطقة وسيطة توصل الخلية
الثانوية الأولى بالخلية الثانوية ASB حيث تتضمن المنطقة الوسيطة واحد أو أكثر من طبقات توصيل بيني. مادة بيروفسكيت كما هو ملحوظ أعلاه؛ في الأجهزة الفلطائية الضوئية للاختراع الحالي؛ تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة (1): ALA’ BX3,Xy )1( حيث A عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم A” «(HC(NH)2)2') عبارة عن كاتيون سيزيوم B ¢(Cs*) عبارة عن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤؤ واحد على الأقل؛ X عبارة عن يوديد و1 Ble عن بروميد؛ مع قيمة x أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 0.4 وقيمة LST من 0 وأقل من أو تساوي 0 3. بالتالي يمكن ضبط فجوة نطاق sale بيروفسكيت من الصيغة )1( بالتالي بين 1.60إلكترون فولط إلى 2.30إلكترون فولط والتي تجعل نمن الممكن بشكل مناسب للاستخدام في الخلية الثانوية العلوية لجهاز فلطائي ضوئي متعدد الوصلة عند الدمج مع واحد أو أكثر من Lad الخلايا الثانوية. يمكن أن يتضمن الواحد أو الأكثر من أيضا الخلايا الثانوية أي من مادة بيروفسكيت 5 شطة ضوئيا (Aull سيليكون بلوريء CulnGaSe sl «CuZnSnS «CuZnSnSSe «CdTe (6165)._بشكل_مفضل تبلغ sale Gad gad بيروفسكيت من 1.65إلكترون فولط إلى 5 إلكترون فولط كمادة بيروفسكيت مثالية بالتالي للاستخدام في خلية ثانوية علوية لجهاز فلطائي ضوئي ترادفي حيث تتضمن الخلية الثانوية السفلية بشكل مفضل فجوة نطاق حوالي 1.1 إلكترون فولط. تحديداء عندما تبلغ تبلغ فجوة نطاق مادة بيروفسكيت حوالي 1.65إلكترون فولط 0 إلى 1.75إلكترون فولطء بعد ذلك تكون مادة بيروفسكيت Ale للاستخدام في خلية ثانوية علوية لجهاز فلطائي ضوئي ترادفي حيث تتضمن الخلية الثانوية السفلية سيليكون بلوري. بعدبالتالي يكون الكاتيون غير العضوي ثنائي التكافؤ الواحد على الأقل (B) بشكل Junie عبارة عن أي كاتيون معدني ثنائي Ole BS يمكن اختيار كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ واحد على الأقل (B) من «Sn? 5 PH? وبشكل مفضل عبارة عن كاتيون ثنائي الرصاص (PD?) 5 كما هو موضح أعلاه بالتفصيل؛ في Bale بيروفسكيت من الصيغة (I) قيمة x أكبر من 0 وأقل من 1. تبلغ قيمة x بشكل مثالي أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 0.80؛ بشكل مفضل عبارة عن أكبر
من 0 وأقل من أو تساوي 0.55 وشكل أفضل أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 0.40 Sie يمكن أن تكون القيمة x تقريبا 0.25 0.5 أو 0.75« وبشكل مفضل عبارة عن تساوي أي من 0.05« 0.10« 0.15« 0.255¢0.20. كما هو موضح أعلاه بالتفصيل؛ في مادة بيروفسكيت من الصيغة (I) قيمة y أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 3. قيمة « بشكل مثالي أكبر من 0 وأقل من 1.5 بشكل مفضل Ble عن أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 1.0( وبشكل مفضل عبارة عن أكبر من أو تساوي 0.25 وأقل من أو تساوي 0.. مثلاء يمكن أن تكون القيمة Lua x 0.3 0.6؛ 1 أو 1.5 وبشكل مفضل عبارة عن 0.6. في نموذج مفضل؛ مادة بيروفسكيت لها الصيغة: FA1xCs:Pbls (Bry )0 0 حيث FA عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم Ble Cs ((HC(NH)2:Y) عن كاتيون سيزيوم ¢(Cs*) Pb عبارة عن رصاص كاتيون (007)؛ 1 عبارة عن Bry (I) wan عبارة عن بروميد (Br) قيمة x أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 0.40 ويمكن أن تكون قيمة y أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 3 بشكل مفضل؛ y أكبر من 0 iss أقل من 1.5؛ بشكل أفضل « أكبر من 0 Hiss من أو تساوي 1.0» وبشكل أفضل أيضا أكبر من 0 وأقل من أو تساوي 0.6. 5 طريقة إنتاج جهاز فلطائي ضوئي تم أيضا توفير طريقة إنتاج جهاز فلطائي ضوئي يتضمن مادة نشطة ضوئيا؛ تتضمن هذه المادة النشطة ضوئيا بيروفسكيت من الصيغة العامة (1). الطريقة يتضمن الخطوة (أ) لوضع منطقة ثانية على منطقة أولى؛ تتضمن هذه المنطقة الثانية طبقة من المادة النشطة ضوئيا. Nia يمكن أن تكون المنطقة الأولى عبارة عن منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل. 0 يمكن أن تتضمن الطريقة Load الخطوة (ب) لوضع منطقة ثالثة على المنطقة الثانية. يمكن أن تكون المنطقة الأولى عبارة عن منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل ويمكن أن تكون المنطقة الثالثة عبارة عن طبقة من النوع م- تتضمن طبقة من النوع م- واحدة على الأقل. بالتالي؛ يمكن أن تكون المنطقة الأولى عبارة عن طبقة من النوع م- تتضمن طبقة من النوع —p واحدة على الأقل ويمكن بالتالي أن تكون المنطقة الثالثة عبارة عن منطقة من النوع 5 «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل.
تتضمن الخطوة (أ) لوضع منطقة ثانية على المنطقة الأولى بشكل مثالي إنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت بواسطة ترسيب محلول كيماوي. بشكل مثالي؛ تتضمن خطوة إنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت بواسطة ترسيب محلول كيماوي أي من عملية ترسيب أحادية الخطوة أو ثنائية الخطوة. في العملية أحادية الخطوة؛ تتضمن خطوة إنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت:
(1) تكوين محلول كاشف تتضمن مواد كاشفة من مادة بيروفسكيت مذابة في نظام مذيب؛ (2) وضع/ترسيب طبقة من محلول المادة الكاشفة؛ و (3) إزالة نظام المذيب لإنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت. اختياريا» تتضمن الخطوة (أ) لوضع منطقة ثانية على المنطقة الأولى أيضاء بعد خطوة حيث يتم
0 إنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت؛ خطوة تصلب الطبقة الصلبة من مادة بيروفسكيت. قد تتضمن خطوة تصلب الطبقة الصلبة من مادة بيروفسكيت بشكل مثالي تسخين الطبقة الصلبة من مادة بيروفسكيت إلى درجة حرارة مرتفعة لمدة Bade حيث تعتمد درجة الحرارة والمدة الزمنية المستخدمة لخطوة التصلب على التركيبة المعينة من مادة بيروفسكيت. في هذا الشأن؛ قد يكون الخبير في المجال قادرا على تحديد درجة الحرارة والمدة الزمنية المناسبة لتصلب طبقة صلبة من
sie 5 بيروفسكيت باستخدام الإجراءات المعروفة جيدا ولا تتطلب المزيد من الاختبارات غير المطلوية. تحديداء يمكن أن يلاحظ الخبير في المجال أن درجة الحرارة المضبوطة والمودة الزنية المستخدمة لخطوة التصلب سوف تعتمد على الاختلافات في المعدات والجهاز المستخدم لتنفيذ خطوة التصلب؛ بحيث يكون اختيار هذه القيم لهذه المتغيرات هو موضوع موجه للخبير في المجال.
0 في العملية أحادية الخطوة؛ المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت بشكل مثالي تتضمن: - مركب كاشف أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم ((0100110(29) (ه) وأنيون هاليد أول؛ - مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون سيزيوم (0()087) وأي من أنيون الهاليد الأول أو أنيون الهاليد الثاني؛ ومركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الثاني
5 حيث أنيون الهاليد الأول عبارة عن واحد من يوديد (X) وبروميد (6ل) والهاليد الثاني هو الهاليد الآخر من (X) wag ويوديد A(X)
بشكل مفضل؛ تتضمن المواد الكاشفة من sale بيروفسكيت أيضا مركب كاشف رابع تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الأول. بشكل أفضل؛ يتضمن المركب الكاشف الأول كاتيون فورماميدينيوم (A) ((HC(NH))2Y) وأنيون هاليد أول؛ المركب الكاشف الثاني يتضمن كاتيون سيزيوم (*8©) (A%) وأنيون الهاليد الأول يتضمن المركب الكاشف الثالث الكاتيون المعدني ثنائي التكافؤ غير العضوي (B) وأنيون الهاليد الثاني؛ ويتضمن المركب الكاشف الرابع الكاتيون المعدني ثنائي التكافؤو غير عضوي (B) وأنيون الهاليد الأول. على سبيل JE يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من sale بيروفسكيت مركب كاشف أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (A) (HC(NHR)2Y) ويوديد ((X) مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون سيزيوم they (AT) (Cs?) يوديد ¢(X) مركب كاشف ثالث يتضمن الكاتيون المعدني ثنائي 0 التكافؤ (B) ويوديد ¢(X) ومركب كاشف رابع يتضمن الكاتيون المعدني ثنائي التكافؤ (B) وبروميد (2).للتوسع في هذا المثال؛ يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الأول الصيغة AX يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثاني الصيغة ATX يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثالث الصيغة 82 ويمكن أن يتضمن المركب الكاشف الرابع الصيغة BX2 على سبيل المثال أيضاء يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت مركب كاشف أول 5 يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (01001027) (A) وبروميد (XT) مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون سيزيوم (687) () وبروميد ¢(X7) مركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وبروميد ((X7) ومركب RAS رابع تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي (B) Bll ويوديد (70). للتوسع في هذا eal) يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الأول الصيغة (AX يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثاني الصيغة ATX يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثالث 0 الصيغة BX ويمكن أن يتضمن المركب الكاشف الرابع الصيغة BX في هذه العملية أحادية الخطوة؛ نظام المذيب حيث يتم حل المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت بشكل مثالي يتضمن واحد أو أكثر من مذيبات مختارة من داي ميثيل سلفوكسيد؛ (Gr NN ميثيل فورماميد؛ SIN هكسيل-2-بيروليدون؛ وداي ميثيل أسيتاميد. بشكل مفضل؛ يتضمن نظام المذيب أي من GI NeN ميثيل فورماميد؛ داي ميثيل سلفوكسيد؛ die Gl NeN فورماميد؛ 5 خليط من NN ميثيل فورماميد و17-سيكلو هكسيل-2-بيروليدون» وداي ميثيل أسيتاميد. بشكل مفضل؛ يتكون نظام المذيب من داي ميثيل أسيتاميد.
في هذه العملية أحادية الخطوة؛ تعتمد النسبة بواسطة كمية كل من المركبات الكاشفة المستخدمة في محلول sald) الكاشفة على نسبة/كسر كل من الأيونات (المحددة بواسطة (ys x ad الموجودة في التركيبة المحددة من مادة بيروفسكيت. قد يكون الخبير في المجال قادرا بالتالي على تحديد الكميات المناسبة من كل من المركبات الكاشفة لمادة بيروفسكيت لتركيبة معينة. في العملية أحادية الخطوة؛ يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت بالتالي: - مركب كاشف أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (A) (HCINH)2Y)) وأنيون هاليد أول؛ - مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (A) (HCINH)22Y) وأنيون عضوي ذواب ¢(Y) - مركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون سيزيوم (A) (CY) وأي من أنيون الهاليد الأول أو أنيون 0 الهاليد الثاني؛ و - مركب كاشف رابع تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون هاليد ثاني؛ حيث أنيون الهاليد الأول عبارة عن واحد من يوديد (X) وبروميد (X°) والهاليد الثاني هو الهاليد الآخر من (X) wag ويوديد A(X) بشكل مفضل؛ تتضمن المواد الكاشفة من sale بيروفسكيت Lad مركب كاشف خامس تتضمن 5 كاتيون غير عضوي SUE التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الأول. بشكل أفضل؛ يتضمن Cal الكاشف الأول كاتيون فورماميدينيوم (A) ((HC(NH))2Y) وأنيون هاليد أول؛ المركب الكاشف الثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم ((01007712(77) (A) وأنيون عضوي ذواب (7)؛ يتضمن المركب الكاشف الثالث كاتيون سيزيوم (Cs?) (2) وأنيون الهاليد الأول؛ يتضمن المركب الكاشف الرابع كاتيون غير عضوي SUE التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الثاني ومركب كاشف خامس يتضمن 0 كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الأول. في هذه العملية؛ يشكل الأنيون العضوي الذواب (Y) مركب متطاير (AY) مع كاتيون فورماميدينيوم ((016011(2(29) L(A) كما هو مذكور أعلاه؛ المركبات المتطايرة هي تلك المركبات التي تتم إزالتها بسهولة بواسطة «all سواء بواسطة تبخير المركب نفسه أو بواسطة تبخير منتجات التحلل من المركب. دون الحاجة إلى الارتباط بنظرية معينة؛ يعتقد أن وجود هذا المركب 5 المتطاير (AY) أثناء التفاعل يبطئ التبلر من مادة بيروفسكيت وبالتالي يحسن البنية البلورية Salad بيروفسكيت الناتجة.
يمكن أن تتضمن العملية أيضا إتاحة إزالة مركب متطاير يتضمن الأنيون العضوي الذواب (Y) وكاتيون فورماميدينيوم (A) ((HC(NH)2)2Y) من الطبقة الموضوعة من محلول المادة الكاشفة. يمكن أن تتضمن خطوة إتاحة إزالة المركب المتطاير (AY) السماح للمركب المتطاير بالتبخر أو التحلل أو التبخير والتحلل. بالتالي؛ يمكن أن تتضمن خطوة إتاحة المركب المتطاير المطلوب إزالته تسخين الطبقة الموضوعة من محلول المادة الكاشفة أو كشف الطبقة الموضوعة من محلول المادة الكاشفة. غالبا يتم تسخين الركيزة و/أو المحلول لإزالة المركب المتطاير. بشكل مثالي؛ المركب المتطاير (AY) أكثر تطايرا من المركب الذي يتكون من كاتيون فورماميدينيوم (010072100(79) (A) وأنيون الهاليد الأول و/أو مركب يتكون من كاتيون سيزيوم (Cs?) () بالإضافة إلى أنيون الهاليد الأول و/أو أنيون الهاليد الثاني (أي المركب Rall 0 الأول والمركب الكاشف الثالث) . يتم قياس ما إذا كان ثمة مركب واحد أكثر عرضة للتطاير من مركب آخر . Ola يمكن تنفيذ تحليل الثقل النوعي thermogravimetric analysis والمركب الذي يفقد كتلة معينة (مثلا 75 كتلة) عند درجة الحرارة الأدنى أقل تطايرا. غالباء تكون درجة الحرارة التي يتضمن lade المركب المتطاير (تتضمن الأنيون العضوي الذواب (7) وكاتيون فورماميدينيوم (A) (HO(NH)2)2Y) فقد بنسبة 75 بالكتلة (بعد التسخين من درجة حرارة الغرفة؛ 5 مثلا 2°20( أكثر من 25م أقل من درجة الحرارة التي يتكون عندها مركب يتكون من كاتيون فورماميدينيوم (010072100(79) (A) وأنيون الهاليد الأول و/أو مركب يتكون من كاتيون سيزيوم (AY) (Cs) بالإضافة إلى أنيون الهاليد الأول و/أو أنيون الهاليد الثاني فقد 75 بالكتلة (بعد التسخين من درجة حرارة Dae Ail 20"م). Sle إذا كان مركب يتكون من كاتيون فورماميدينيوم (A) (HC(NH)))) وأنيون الهاليد الأول له نسبة فقد 75 بالكتلة عند درجة حرارة 0 200 "م؛ يتضمن المركب المتطاير بشكل مثالي فقد 75 بالكتلة عند درجة حرارة 175"م أو أقل. يمكن أن يكون الأنيون العضوي الذواب (7) عبارة عن أنيون عضوي من الصيغة RCOO™ 0000 مقع ROP(O)OH)O™ أو (RO حيث عبارة عن 11 مستبدلة أو غير مستبدلة Crago ألكيل؛ مستبدلة أو غير مستبدلة Copp ألكنيل؛ مستبدلة أو غير مستبدلة وبي (Jus مستبدلة أو غير مستبدلة مو سيكلو ألكيل؛ مستبدلة أو غير مستبدلة Capo سيكليل غير 5 متجانس أو أريل مستبدلة أو غير مستبدلة. تحديداء يمكن أن يكون الأنيون الذواب Ble عن
فورمات (1600)؛ أسيتات (611:000)؛ بروبانوات ¢((c2HsCOO™) بيوتانوات ((0:11:000)؛ بنتانوات ¢(C4H10CO0™) أو بنزوات (01:000:). بالتالي يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثاني مركب من الصيغة (AY حيث Ble A عن كاتيون فورماميدينيوم Ble Y((HO(NH))Y) عن الأنيون العضوي الذواب. بشكل مفضل المركب الكاشف الثاني le عن فورماميدينيوم 010001007 أسيتات؛ فورماميدينيوم 116011029 فورمات؛ أو فورماميدينيوم (*100110(2) برويانوات. في هذه العملية أحادية الخطوة؛ نظام المذيب حيث يتم حل المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت بشكل مثالي يتضمن واحد أو أكثر من مذيبات مختارة من داي ميثيل سلفوكسيد؛ (Gr NN ميثيل فورماميد؛ SIN هكسيل-2-بيروليدون؛ وداي ميثيل أسيتاميد. بشكل مفضل؛ يتضمن نظام 0 المذيب أي من 0087<-داي ميثيل فورماميد؛ داي ميثيل سلفوكسيد؛ SINN ميثيل فورماميد؛ خليط من 11087-داي ميثيل فورماميد و17-سيكلو هكسيل-2-بيروليدون» وداي ميثيل أسيتاميد. بشكل مفضل؛ يتكون نظام المذيب من 11017-داي ميثيل فورماميد. يتم وضع محلول المادة الكاشفة بشكل مثالي بواسطة معالجة المحلول. Sle يمكن وضع تركيبة تتضمن المركبات الكاشفة ونظام مذيب على الركيزة؛ Mie بواسطة الطلاء بالتدويرء أو مثلا 5 بواسطة طلاء جروفير cgraveur coating طلاء بالشق الصباغي slot dye coating طباعة الشاشة ¢screen printing الطباعة بنفث الحبر jet printing علداء Dall بالمجداف الكاشط «doctor blade coating أو الطلاء بالترذيذ .spray coating في العملية ذات الخطوتين»؛ تتضمن خطوة إنتاج طبقة صلبة من Bale بيروفسكيت: (1) تكوين محلول كاشف أول يتضمن مواد كاشفة من مادة بيروفسكيت مذابة في نظام مذيب 0 أول؛ (2) وضع/ترسيب طبقة من المحلول الكاشف الأول؛ (3) إزالة النظام المذيب الأول لتكوين طبقة صلبة من واحد أو أكثر من المواد الكاشفة؛ (3) تكوين محلول كاشف ثاني يتضمن مواد كاشفة أخرى من مادة بيروفسكيت مذابة في نظام مذيب ثاني؛ و
(4) علاج الطبقة الصلبة من واحد أو أكثر من المواد الكاشفة مع المحلول الكاشف الثاني Sally تفاعل واحد أو أكثر من المواد الكاشفة وواحد أو أكثر من المواد الكاشفة الأخرى لإنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت. اختياريا» الخطوة (4) لعلاج الطبقة الصلبة من واحد أو أكثر من المواد الكاشفة مع المحلول الكاشف الثاني يتضمن ترسيب المحلول الكاشف الثاني على الطبقة الصلبة من واحد أو أكثر من المواد الكاشفة؛ وتسخين المحلول الكاشف الثاني على الطبقة الصلبة من واحد أو أكثر من المواد الكاشفة لإنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت. قد تتضمن خطوة تسخين المحلول الكاشف الثاني على الطبقة الصلبة من واحد أو أكثر من المواد الكاشفة بشكل مثالي التسخين إلى درجة حرارة مرتفعة لمدة محددة من الوقت؛ Cua درجة الحرارة والوقت الزمني المستخدم لخطوة التسخين تعتمد 0 على التركيبة المحددة من sale بيروفسكيت. في هذا الشأن؛ قد يكون الخبير في المجال قادرا على تحديد درجة الحرارة الملاثئمة والمدة الزمنية لخطوة التسخين باستخدام إجراءات معروفة جيدا والتي لا تتطلب المزيد من الاختبارات غير المطلوية. تحديداء سوف تتم ملاحظة أن الخبير في المجال على علم بأن درجة الحرارة والمدة الزمنية المضبوطة المستخدمة لخطوة التسخين تعتمد على اختلافات في المعدات والأجهزة المستخدمة لتنفيذ خطوة التسخين؛ بحيث يكون اختيار قيم هذه 5 المتغيرات هو أمر روتيني للخبير في المجال. في العملية ثنائية الخطوة؛ تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت في المحلول الكاشف الأول يبشكل مثالي : - مركب كاشف أول يتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون هاليد أول. بالتالي تتضمن المواد الكاشفة الأخرى من مادة بيروفسكيت في المحلول الكاشف الثاني: 0 - مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم ((01007102079) gly (A) من أنيون الهاليد الأول أو أنيون الهاليد الثاني؛ و - مركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون سيزيوم (A) (Cs*) وأي من أنيون الهاليد الأول أو أنيون الهاليد الثاني؛ حيث أنيون الهاليد الأول عبارة عن واحد من يوديد (X) وبروميد (X°) والهاليد الثاني هو الهاليد 5 الآخر من يوديد (X) ويروميد (9ل).
على سبيل المثال؛ يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من sale بيروفسكيت في المحلول الكاشف الأول مركب كاشف أول يتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي (B) FS ويوديد (6*). تتضمن المواد الكاشفة الأخرى من مادة بيروفسكيت في المحلول الكاشف الثاني بالتالي مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (A) (HONHD)) ويوديد (X) أو بروميد (76)؛ ومركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون سيزيوم (A) (C5) يوديد (X) أو بروميد (©). للتوسع في هذا JI يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الأول الصيغة 5؛ يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثاني الصيغة AX أو (AX ويمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثالث الصيغة ATX أو AX بشكل مفضل؛ إذا كان المركب الكاشف الثاني من الصيغة AX بالتالي يكون المركب الكاشف الثالث من الصيغة AX وإذا كان المركب الكاشف الثاني من الصيغة AX بالتالي يكون المركب Ral 0 الثالث من الصيغة AX على سبيل المثال أيضاء يمكن أن تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت في المحلول الكاشف الأول مركب كاشف أول يتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وبروميد (0). يمكن بالتالي أن تتضمن المواد الكاشفة الأخرى من sale بيروفسكيت في المحلول الكاشف الثاني مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (A) ((HC(NH))Y) ويوديد (X) أو بروميد (X7) 5 ومركب كاشف ثالث يتضمن كاتيون سيزيوم (*:68) (له) (X) wags أو بروميد (0ل). للتوسع في هذا المثال؛ يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الأول الصيغة 765؛ يمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثاني الصيغة AX أو AX ويمكن أن يتضمن المركب الكاشف الثالث الصيغة AX أو LAX بشكل مفضل؛ إذا كان المركب الكاشف الثاني من الصيغة AX بالتالي يكون المركب الكاشف الثالث من الصيغة ATX وإذا كان المركب الكاشف الثاني من الصيغة AX’ 0 بالتالي يكون المركب الكاشف الثالث من الصيغة AX في العملية ثنائية الخطوة؛ يمكن أن يتضمن النظام المذيب الأول واحد أو أكثر من مذيبات مختارة من داي die سلفوكسيد؛ die INN فورماميد؛ 17-سيكلو هكسيل-2-بيروليدون» وداي ميثيل أسيتاميد. بشكل مفضل؛ يتضمن النظام المذيب الأول أي من 17087-داي ميثيل فورماميد؛ gla ميثيل سلفوكسيد؛ Wine GI NeN فورماميد؛ خليط من 11:37-داي ميثيل فورماميد “Ny 5 ميكلو هكسيل-2-بيروليدون؛ وداي ميثيل أسيتاميد. بالتالي يتضمن نظام المذيب الثاني واحد أو
أكثر من مذيبات قادرة على إذابة واحد أو أكثر من المواد الكاشفة الأخرى وعمودية على الواحد أو الأكثر من مذيبات النظام المذيب الأول. علاوة على ذلك؛ عندما يكون الجهاز الفلطائي الضوئي له بنية متعددة التوصيل؛ بحيث يتضمن الجهاز الفلطائي الضوئي خلية ثانوية أولى وواحد أو أكثر من أيضا الخلايا الثانوية؛ تتضمن الطريقة Lad توفير خلية ثانوية أخرى» وضع منطقة وسيطة على الخلية الثانوية الأخرى؛ وتكوين الخلية الثانوية الأولى على المنطقة الوسيطة. تتضمن خطوة تكوين الخلية الثانوية الأولى على المنطقة الوسيطة بالتالي الخطوة (أ) أو الخطوات (أ) و(ب) المذكورة أعلاه. الصياغة للاستخدام في تكوين مادة بيروفسكيت 0 علاوة على ذلك؛ تم أيضا توفير صياغة للاستخدام في تكوين مادة محسسة للضوء/ بيروفسكيت الماصة للضوء من الصيغة العامة (1). تتضمن الصياغة مركبات كاشفة من مادة بيروفسكيت. في أحد النماذج؛ تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت في الصياغة مركب كاشف أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (0100000(29) (A) وأنيون هاليد Jol مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون سيزبوم (*8©) (A) وأي من أنيون الهاليد الأول أو أنيون الهاليد الثاني ومركب 5 كاشف ثالث يتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الثاني حيث أنيون الهاليد الأول عبارة عن واحد من يوديد (X) وبروميد (6ل) والهاليد الثاني هو الهاليد الآخر من يوديد (X) ويوديد (6)). بشكل مفضل؛ تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت في الصياغة أيضا مركب كاشف رابع تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الأول. بشكل أفضل؛ يتضمن 0 المركب الكاشف الأول كاتيون فورماميدينيوم (0100410079) (A) وأنيون هاليد أول؛ المركب الكاشف الثاني يتضمن كاتيون سيزيوم (A%) (Cs) وأنيون الهاليد الأول يتضمن المركب الكاشف الثالث الكاتيون المعدني ثنائي التكافؤ غير عضوي (B) وأنيون الهاليد الثاني؛ ويتضمن المركب الكاشف الرابع الكاتيون المعدني ثنائي التكافؤ غير عضوي (B) وأنيون الهاليد الأول. يمكن أن يكون كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ واحد على الأقل Ble (B) عن كاتيون معدني 5 ثائي التكافؤ. بشكل مفضل؛ كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ واحد على الأقل (B) مختار من ¢Sn2* 5 PH وبشكل أفضل كاتيون رصاص (Pb?) (I)
في نموذج مفضل؛ تتضمن الصياغة مركب كاشف أول يتضمن كاتيون A فورماميدينيوم (210000(2(2) وأنيون هاليد (Jl مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون A سيزيوم (Cs?) وأنيون الهاليد الأول مركب كاشف ثالث يتضمن a كاتيون رصاص (PO?) (II) وأنيون الهاليد الأول؛ ومركب كاشف رابع تتضمن a كاتيون رصاص (PD) (IT) وأنيون هاليد ثاني؛ حيث أنيون الهاليد الأول عبارة عن واحد من يوديد agg (X) (6) والهاليد الثاني هو الهاليد الآخر من يوديد (X) ويوديد ((X) في نموذج بديل؛ تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت في الصياغة مركب كاشف أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (0100000(29) (A) وأنيون هاليد Jol مركب كاشف ثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم (A) ((HC(NH)22Y) وأنيون عضوي ذواب (7)؛ مركب كاشف 0 ثالث يتضمن كاتيون سيزيوم (A) (C57) وأي من أنيون الهاليد الأول أو أنيون الهاليد الثاني؛ ومركب كاشف رابع تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون هاليد ثاني؛ حيث أنيون الهاليد الأول عبارة عن واحد من يوديد (X) وبروميد (6ل) والهاليد الثاني هو الهاليد الآخر من يوديد (X) ويوديد (6)). JS مفضل؛ تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت في الصياغة Lad مركب كاشف 5 خامس تتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الأول. بشكل أفضل؛ يتضمن المركب الكاشف الأول كاتيون فورماميدينيوم (A) (HC(NH)2Y) وأنيون هاليد (Jol المركب الكاشف الثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم ((0100100(29) (A) وأنيون عضوي ذواب (77)؛ يتضمن المركب الكاشف الثالث كاتيون سيزيوم (Cs*) (7ه) وأنيون الهاليد الأول يتضمن Cal الكاشف الرابع كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الثاني they مركب كاشف 0 خامس يتضمن كاتيون غير عضوي ثنائي التكافؤ (B) وأنيون الهاليد الأول. يمكن أن يتضمن الأنيون العضوي الذواب (7) أنيون عضوي من الصيغة 8000 0000 ROP(O)OH)O™ 850: أو Sle ثيح RO” عن Crp cH ألكيل مستبدلة أو غير مستبدلة؛ Capp ألكنيل مستبدلة أو غير مستبدلة؛ Copp ألكينيل مستبدلة أو غير Ciao laine سيكلو ألكيل مستبدلة أو غير مستبدلة؛ Capp سيكليل غير متجانس مستبدلة أو غير مستبدلة أو 5 أريل مستبدلة أو غير مستبدلة. تحديداء (Se أن يكون الأنيون الذواب عبارة عن فورمات
(HCOOY) أسيتات (CH;COOT) بروبانوات (CHsCO0T) بيوتانوات (1:000:)؛ بنتانوات ¢(C4H10CO0™) أو بنزوات (01:000:). JS مفضل المركب الكاشف الثاني عبارة عن فورماميدينيوم (HC(NH))2Y) أسيتات؛ فورماميدينيوم (0100711(229 فورمات؛ أو فورماميدينيوم (*1100711(0(2 برويانوات.
علاوة على ld يمكن توفير محلول كاشف للاستخدام في تكوين مادة محسسة للضوء/ بيروفسكيت الماصة للضوء من الصيغة العامة )1( بواسطة إذابة المركبات الكاشفة للصيغ المذكورة أعلاه في نظام مذيب مناسب. يتضمن محلول المادة الكاشفة بالتالي محلول من كاتيونات وأنيونات تتضمن كل من المركبات الكاشفة. في أحد النماذج؛» محلول المادة الكاشفة بالتالي يتضمن محلول كاتيون A فورماميدينيوم
<A )0160((( 0 كاتيون م سيزيوم CA (CS) كاتيون واحد على الأقل معدني ثنائي التكافؤ <B يوديد X وبروميد 2*. بشكل مفضل تبلغ نسبة الأيونات م :لله : 3 : 6ل : AX محلول المادة الكاشفة 1-» x: 1 : 3< : ؛ حيث 0 < » < 0.4 و0 < ح< 3. في نموذج بديل؛ JEL يتضمن محلول من كاتيون A فورماميدينيوم (8)010011(0(29؛ كاتيون A سيزيوم (*:7)0؛ كاتيون واحد على الأقل معدني ثنائي التكافؤؤ 5 يوديد X بروميد 76,
5 وأنيون عضوي ذواب (77). بشكل مفضل تبلغ نسبة الأيونات م : AX: 76 : 3 : A محلول المادة الكاشفة 1-» x: 1 : 3< : ؛ حيث 0 < » < 0.4 و0 < ح< 3. بشكل مثالي؛ نظام المذيب حيث يتم حل المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت يتضمن واحد أو أكثر من مذيبات مختارة من داي ميثيل سلفوكسيد؛ INN ميثيل فورماميد؛ SN هكسيل-2- بيروليدون؛ وداي ميثيل أسيتاميد. بشكل مفضل؛ يتضمن نظام المذيب أي من 11087-داي ميثيل
0 فيرماميد؛ داي ميثيل سلفوكسيد؛ خليط من 17087-داي ميثيل فورماميد و17-سيكلو هكسيل-2- بيروليدون» وداي ميثيل أسيتاميد. عندما لا تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت أنيون عضوي ذواب يتكون نظام المذيب بشكل مفضل من داي ميثيل أسيتاميد. بالتالي؛ عندما تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت أنيون عضوي ذواب يتكون نظام المذيب بشكل مفضل من 7 -داي ميثيل فورماميد.
(Sa 25 الحصول على مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة )1( بالتالي بواسطة إذابة المركبات الكاشفة من الصياغة المذكورة أعلاه في نظام مذيب مناسب؛ وبالتالي تكوين المحلول الكاشف
المذكور أعلاه»؛ ترسيب محلول المادة الكاشفة على ركيزة مناسبة؛ وإخضاع الركيزة إلى نظام درجة حرارة وضغط يسهل إزالة الواحد أو الأكثر من المذيبات التي تتضمن نظام المذيب. عندما تتضمن المركبات الكاشفة مركب يتضمن أنيون عضوي ذواب oY) يجب إخضاع الركيزة إلى نظام درجة حرارة وضغط يسهل إزالة مركب متطاير يتضمن الأنيون العضوي الذواب (7) وكاتيون فورماميدينيوم (HC(NH)2)2")) (ح).
الأمثلة في النماذج المثالية الموضحة أدناه؛ تم تكوين مواد بيروفسكيت كأغشية بواسطة ترسيب طلاء دوامي من المحلول. في هذه النماذج؛ تم وزن المواد الكاشفة الصلبة لمواد بيروفسكيت وتم خلطها
0 معا في وعاء. بعد ذلك تم تحميل الخليط في صندوق قفاز عند إضافة المذيب لمحلول نهائي له 8 7 بالوزن من مواد بيروفسكيت كاشفة. بالنسبة لحل المواد الصلبة تم تسخين الخليط تحت تقليب مستمر عند 2100( كان تكوين المحلول أصفر وشفاف. بمجرد وجود كل المواد الصلبة في المحلول؛ تمت إزالة المحلول من الطبق الساخن وتم رفعه ليبرد إلى درجة حرارة الغرفة. تم ترشيح المحلول النهائي قبل الترسيب.
5 "تم طلاء المحلول دواميا على ركائز (أي زجاج؛ أوكسيد قصدير مشاب بفلور أو أوكسيد إنديوم مشاب بقصدير) داخل صندوق القفاز مع سرعات دوران ما بين 4000-3000 لفة/دقيقة؛ بشكل يعتمد على غشاء السمك المطلوب؛ لمدة 60 ثانية. في هذه النماذج المثالية تتضمن أغشية بيروفسكيت الناتجة قيم سمك بين 350 نانومتر و500 نانومتر. بينما يمكن استخدام سرعات أقل؛ والتي ستؤدي إلى أغشية أسمك.
0 فورا بعد ترسيب الغشاء تم تحريكه إلى تجهيزة لوح ساخن عند درجة الحرارة المطلوية؛ Cus تعتمد درجة حرارة التصلب على وقت التصلب المطلوب. بالنسبة لهذه النماذج المحددة؛ يمكن أن تختلف درجة الحرارة من 130 إلى 150 22 مع أوقات تصلب بين 30-10 دقيقة. لا يوجد تغيرات واضحة في الغشاء النهائي ملحوظة بواسطة تغيير متغيرات التصلب في هذا النطاق. بعد ذلك تم وصف غشاء بيروفسكيت الناتج الرقيق بواسطة حيود الآشعة السينية ومسح
5 الميكروسكوب الإلكترون للتأكيد على تكوين بيروفسكيت وتكوين غشاء مستمر مناسب للدمج في أجهزة فلطائية ضوئية.
الشكل 6 يبين نمط حيود الأشعة السينية من dal مواد بيروفسكيت مختلفة. الجانب الأيسر (أ) من الشكل 6 يبين نمط حيود حيود الأشعة السينية لثلاثة مواد بيروفسكيت مختلفة من الصيغة العامة FA1-xCsxPbl3yBry (7)» مع =x 0.25 ولا < 0 0.3؛ و0.6 على التوالي؛ تم إنتاج كل منها باستخدام الطريقة الموضحة أعلاه. كانت نسبة FACS بالتالي ثابت بين كل من الموادء ولكن من الأعلى إلى السفل هناك تقليل في نسبة 8:1 مع مادة بيروفسكيت العلوية ولا تتضمن Br لغرض المقارنة مع مواد بيروفسكيت الموضحة هنا. بالتالي يبين الجانب الأيمن (أ) وفقا للشكل 6 يبين نمط حيود حيود الأشعة السينية من مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة MA «CsxPblayBry مع x = 0.75 ون = 0.6 تم إنتاجه باستخدام الطريقة الموضحة أعلاه. تشرح القمم في كل من أنماط حيود حيود الأشعة السينية وفقا للشكل 6 أن المواد الناتجة لها بنيات بلورية 0 متوقعة من مواد بيروفسكيت المطلوية. بعد ذلك يبين الشكل 17 صورة مسح ميكروسكوب الإلكترون من مادة بيروفسكيت من الصيغة العامة MACsxPbl3Bry مع yy 0.75 = x = 0.6؛ بينما يبين الشكل 7ب صورة مسح ميكروسكوب الإلكترون من sale بيروفسكيت من الصيغة العامة ,:8:<050701,3؛ مع X = 5 ونر = 0.6 تم إنتاج كل منها باستخدام الطريقة الموضحة أعلاه. تبين الصور وفقا للشكل 5 7 و7ب أن الأغشية من مادة بيروفسكيت الناتجة باستخدام الطريقة الموضحة أعلاه مستمرة ومتجانسة. الشكل 8 يبين أطياف امتصاص الأشعة تحت البنفسجية-الأشعة المرئية من أريعة مواد بيروفسكيت مختلفة من الصيغة العامة :0013م مع =x 0.25 ون - 0« 0.3 0.6 و1.5 على التوالي؛ تم إنتاج كل منها باستخدام الطريقة الموضحة أعلاه. كانت نسبة FAICs ثابتة 0 بالتالي بين كل من المواد؛ ولكن هناك تقليل في نسبة Brill مع واحد من مواد بيروفسكيت غير شاملة 18 بغرض المقارنة مع مواد بيروفسكيت الموضحة هنا. على المخططات تم تخطيط الأطوال الموجية بالنانومتر يتم التخطيط على المحور x ويتم تخطيط الامتصاص في وحدات عشوائية arbitrary units على المحور by من أطياف الامتصاص absorbance spectra تم تقدير فجوة النطاق البصري (Eg) optical bandgap لكل من مواد بيروفسكيت تقريبا 1.55 إلكترون فولط 5 ل نر < 0؛ تقريبا 1.60 إلكترون فولط ل y = 0.3 تقريبا 1.66 إلكترون فولط ل y = 0.6« وتقريبا 1 إلكترون فولط ل =y 1.5.
تبين الأشكال 19 و9ب أطياف امتصاص الأشعة تحت البنفسجية-الأشعة المرئية لخمسة مواد بيروفسكيت مختلفة من الصيغة العامة ,:13,3ن118/:08,0 تم إنتاج كل منها باستخدام الطريقة الموضحة أعلاه. تبين الأشكال 19 أطياف امتصاص dad) تحت البنفسجية-الأشعة المرئية من ثلاثة مواد بيروفسكيت مختلفة من الصيغة العامة 11808001537 مع x = 0.5 ولا - 03 0.6 و1.5 على التوالي. بعد ذلك تبين الأشكال 9ب أطياف امتصاص الأشعة تحت البنفسجية-الأشعة المرئية لاثنين من أيضا مواد بيروفسكيت من الصيغة العامة :3 تآ0ا118::05 مع x = 0.75 وبر = 0.6 و1.5 على التوالي. على المخططات تم تخطيط الأطوال الموجية بالنانومتر على المحور x والامتصاص في وحدات عشوائية على المحور vy من أطياف الامتصاص فجوة النطاق 0 البصري لكل من مواد بيروفسكيت تم تقديرها تقريبا ب 1.68 إلكترون فولط ل =x 0.5 ون - 0.3؛ تقريبا 1.80 إلكترون فولط ل yy 0.5 = x = 0.6« تقريبا 1.85 إلكترون فولط ل =x 0.5 ولا - 5 تقريبا 1.77 إلكترون فولط ل x = 0.75 ون = 0.6؛ وتقريبا 1.96 إلكترون فولط ل x = 5 ور < 1.5. لمقارنة مواد بيروفسكيت التقليدية مع مواد بيروفسكيت وفقا للاختراع» تم تصنيع مواد بيروفسكيت 5 الناتجة على ركيزة زجاجية: sale بيروفسكيت أ لها الصيغة sale (MAPDL بيروفسكيت ب لها الصيغة 118057050015 ومادة بيروفسكيت ج لها الصيغة ¢MA025Cs075Pbl4Bros ومادة بيروفسكيت د لها الصيغة 107505025001248:06. بالتالي يتم وضع هذه الأجهزة على لوح علوي لمدة 540 دقيقة عند 150”م في جو محيط (مع 740 رطوية نسبية (relative humidity لاختبار الثبات الحراري من مواد بيروفسكيت. الشكل 8 يبين صور كل من مواد بيروفسكيت المختلفة (أ 0 إلى د) (Ja أثناء وبعد اختبار الثبات الحراري. كما هو متوقع؛ كانت مواد بيروفسكيت سوداء من حيث اللون. كما هو مبين في الشكل 8؛ تبين الأغشية بصريا من مادة بيروفسكيت | ومادة بيروفسكيت ب بعض عدم التلوين (الاصفرار في الركن الأيمن) بعد 280 دقيقة؛ بينما مادة بيروفسكيت ج ومادة بيروفسكيت د لا تبين أي عدم تلون مرئي. في خلال مدة 540 دقيقة تتضمن مادة بيروفسكيت | ومادة بيروفسكيت ب تدهورت أيضا 5 بشكل ملحوظ مع تغير لون أساسي من السود إلى الأصفر (حيث يشير اللون الأصفر إلى تكوين
Cus (PDL غشاء من مادة بيروفسكيت ج يبين تدهور ملحوظ؛ تغير في اللون من الأسود إلى البني؛ بينما لا تبين مادة بيروفسكيت د أي علامات تدهور. الأمثلة الأخرى في النماذج المثالية المذكورة أدناه؛ تم تكوين مواد بيروفسكيت كأغشية بواسطة ترسيب طلاء دوامي من محلول. في هذه النماذج؛ تم وزن المواد الكاشفة الصلبة لمواد بيروفسكيت وتم خلطها معا في وعاء. بعد ذلك تم تحميل هذا الخليط في صندوق قفاز حيث تمت إضافة المذيب إلى المحلول النهائي الذي له 37 7 بالوزن من مواد بيروفسكيت كاشفة. فورا بعد ترسيب الغشاء تم تحريكه إلى ضبط لوح ساخن عند درجة الحرارة المطلوية؛ حيث تعتمد درجة حرارة التصلب على وقت التصلب 0 المطلوب. بالنسبة لهذه النماذج المعينة؛ كانت درجة الحرارة تقريبا 150 "م لوقت تصلب بمقدار حوالي 10 دقيقة. بعد ذلك تم وصف أغشية بيروفسكيت الرقيقة الناتجة بواسطة حيود الآشعة السينية للتأكيد على تكوين بيروفسكيت. يبين الشكل 11 أنماط حيود الأشعة السينية لخمسة مواد بيروفسكيت مختلفة من التركيبة FAL 5 #اطص»ع» )0.05 > x > 0.25). في أنماط حيود حيود الأشعة السينية وفقا للشكل (HIT كل من الحدود القصوى تتناظر مع التناظر ثلاثي الزوايا (مجمعة الفراغ: P3m1) من 1801. تمت ملاحظة آثار PHL وأوكسيد قصدير مشاب بفلور أيضاء مع ذلك لا توجد إشارة تناظر المادة عديدة الشكل الصفراء. بعد ذلك يبين الشكل 11(ب) الإزاحة على القمة الأولى لبيروفسكيت؛ حيث يمكن ملاحظة أن القيم القصوى تتم إزاحتها إلى أكبر من قيم 20 التي تشير إلى تقليل في متغيرات 0 الخلية التي تتلائم مع الاستبدال الفراغي ل FA مع كاتيون أصغر Cs Jie بالتالي؛ يتم تكوين محلول صلب في نطاق 0.05 > » > 0.25. الشكل 12 يبين أنماط حيود الأشعة السينية لخمسة مواد بيروفسكيت مختلفة لتركيبة FAL x > 0.30) xCs,Pbly > 0.50). في أنماط حيود حيود الأشعة السينية وفقا للشكل 12(أ)؛ تتناظر الحدود القصوى الإضافية (المعلمة بدائرة مملوءة) مع «CsPbls sh وهذه القيم محددة بشكل أكثر 5 ربزيادة قيمة x (أي بالزيادة في كمية (Cs بعد ذلك يبين الشكل 8(ب) إزاحة على القمة الأولى لبيروفسكيت؛ مع ذلك»؛ لا توجد إزاحة واضحة في القمة؛ التي تشير إلى أنه لا يوجد المزيد من Cs
التي يمكن إدخالها في بيروفسكيت FAP يقوم هذا الاختبار بتحديد النطاق حيث يمكن أن تقوم Cs جزثئيا باستبدال FA في بيروفسكيت .1787151 لتكوين عديد الشكل الأسود الذي يتجنب طور الرصاص الأصفر إلى أكثر من الأطور القابلة للتصلب بالحرارة. يبين الشكل 13 أنماط حيود الأشعة السينية من da) مواد بيروفسكيت مختلفة لتركيبة رح =x zaxCsxPbl; 5 0.25 و1.5 > ل > 3. سوف يتم فهم أن العناصر الفردية الموضحة أعلاه يمكن استخدامها منفردة أو في توليفة مع عناصر أخرى مبين في الأشكال أو موضحة في الوصف وأن العناصر المذكورة في نفس المسار كأشكال أخرى أو نفس الأشكال لا تحتاج إلى أن يتم استخدامها في توليفة مع بعضها البعض. علاوة على ذلك؛ على الرغم من وصف الاختراع من حيث النماذج المفضلة كما هو مذكور hel 0 يجب فهم أن هذه النماذج هي للتوضيح فقط. سوف يكون الخبراء في المجال قادرين على عمل تعديلات واستبدالات في ضوءٍ الكشف والذي يتم ذكره بكونه يقع في منظور عناصر الحماية الملحقة. Ole سوف يقدر الخبراء في المجال أنه بينما تتعلق النماذج المذكورة أعلاه للاختراع بأجهزة فلطائية ضوئية؛ يمكن أن تنطبق جوانب الاختراع على seal إلكترونية بصرية optoelectronic devices في هذا الشأنء يتضمن المصطلح "أجهزة إلكترونية "dja أجهزة فطائية ضوئية؛ دايودات بصرية photodiodes (شاملة LIA شمسية «(solar cells نواقل ضوئية 5 مضاعفات ضوئية photomultipliers مقاومات ضوئية «photoresistors ودايودات باعثة للضوء light emitting diodes إلخ. تحديدا؛ بينما في النماذج الموضحة أعلاه يتم استخدام مادة بيروفسكيت النشطة ضوئيا كمادة امتصاص ضوء/محسس ضوئي؛ يمكن أن تعمل كمادة باعثة للضوء light emitting material بواسطة قبول شحنة؛ كل من الإلكترونات والثقوبء التي تندمج مرة أخرى وتبعث الضوء. قائمة التتابع: "fr الضوء "ب" خلية ثانوية اخرى ومنطقة وسيطة و فتحات 5 - "7" الكترونات 'و الموضع [2” ثيتا]
i) بيروفسكيت ثلاثي الزوايا "J بيروفسكيت رباعي الزوايا و" اقصى حيود ركيزة اط" (P3ml) (mm4P) "$5 ك" 03Br27Pbl0.75FA0.25CS 3PblQ.75FAQ.25Cs "J 0.6Br2.4Pbl0.25MAQ.75Cs x ان 0.6Br2.4Pbl0.75FAQ.25Cs Co 0 ميكرومتر 2 كيلو فولط فا ملم اص" 1.5Br1.5Pbl0.75FA0.25Cs ق نانومتر رر'" MAQ.25Cs(.75Pbl1.5Br1.5—1.96eV اش" MAQ.25Cs0.75Pbl2.4Br0.6—1.77eV ات" MAQ.5CS0.5Pbl2.7Br0.3—1.68eV ات" MA0.5Cs0.5Pbl2.4Br0.6—180eV eV1.85—1.5Br1.5Pbl0.5Cs0.5MA "5 (-A(a.u "7 20 Toa دقيفة 3--xCsxPbl1FA "1 oS "1S تعيين بيقية الحد الاقصى الى التناظر ثلاثي الزوايا (IM3P) هي نفسها غير 3FAPbI 5 ج )55( FTO Pb 1a
3CsPbl "ها"
~y3PblyBrQ.75FA0.25Cs و1"
3Pbl0.75FAQ.25Cs "1
0.3Br2.7Pbl0.75FA0.25Cs "1" 0.6Br2.4Pbl0.75FA0.25CS طآ" 5
1.5Br1.5Pbl0.75FA0.25CS ي1'
Claims (1)
1. جهاز فلطائي photovoltaic device ET يتضمن منطقة نشطة ضوئيا «photoactive region المنطقة النشطة photoactive region Liga تتضمن مادة بيروفسكيت perovskite material من الصيغة العامة (1): تبط (I) ALA’ حيث A عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم Ble A” «(HC(NH)2)2") formamidinium cation عن كاتيون سيزيوم B »)08*( caesium cation عبارة عن كاتيون غير عضوي inorganic cation ثنائي التكافؤ divalent واحد على X J عبارة عن يوديد X iodide عبارة عن بروميد ¢bromide وحيث 0 < < 0.4 و0 < < 3.
2. جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 1 حيث تبلغ فجوة نطاق band gap مادة بيروفسكيت perovskite material من 1.60 إلكترون فولط إلى 2.30 إلكترون فولطء وبشكل مفضل من 1.65إلكترون فولط إلى 1.75إلكترون فولط.
3. جهاز فلطائي ضوئي Bg photovoltaic device لعنصر الحماية 1 حيث B عبارة عن كاتيون 5 غير عضوي inorganic cation واحد على الأقل مختار من Pb و507؛ ويشكل مفضل عبارة عن Pb Hea 4 فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 1( حيث Bale بيروفسكيت perovskite material لها الصيغة: FA1xCsxPblsyBry (I) 0 عبارة Cs «((HC(NH)2)2")) formamidinium cation عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم FA Cus lead (IT) cation الرصاص Al عبارة عن كاتيون Pb ¢(Cs*) caesium cation عن كاتيون سيزيوم .(Br) bromide عبارة عن بروميد Bry (I) iodide عبارة عن يوديد 1 ¢(Pb*) 5 - 5. جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 4 حيث 0.05 < « < 0.25؛ (Song مفضل xX تساوي أي من 0.05« 0.10« 0.15< 0.20؛ و0.25.
— 5 8 —
6. جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 4 حيث 0¢1.5>y>0 < ب < 1.0 0 < < 0.6 وبشكل مفضل عبارة عن 0.6.
7. جهاز فلطائي ضوئي Wy photovoltaic device لعنصر الحماية 1 حيث المنطقة النشطة ضوئيا photoactive region يتضمن غشاء رقيق من مادة بيروفسكيت material 06101751016 وبشكل مفضل يبلغ سمك الغشاء الرقيق من sale بيروفسكيت perovskite material من 100 نانومتر إلى 0 نانومتر.
. جهاز فلطائي ضوثي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 1 Cus المنطقة النشطة 0 ضوئيا photoactive region يتضمن: منطقة من النوع =n تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل؛ وطبقة من مادة بيروفسكيت perovskite material متلامسة مع المنطقة من النوع 0-.
9. جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 1 Cus تتضمن المنطقة 5 النشطة ضوئيا photoactive region منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل؛ طبقة من النوع م- تتضمن طبقة من النوع م- واحدة على الأقل؛ وطبقة من مادة بيروفسكيت perovskite material موضوعة بين المنطقة من النوع «- والطبقة من النوع م-.
10. جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 1؛ Cua الجهاز الفلطائي الضوئي photovoltaic device له بنية متعددة التوصيل multi-junction structure تتضمن خلية ثانوية sub-cell أولى موضوعة على خلية ثانوية sub-cell ثانية؛ الخلية الثانوية sub-cell الأولى تتضمن المنطقة النشطة ضوئيا photoactive region تتضمن مادة بيروفسكيت perovskite material
1. جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 10( حيث الجهاز الفلطائي الضوئي photovoltaic device له بنية متكاملة بشكل موحد -monolithically integrated structure
٠ 5 9 ٠
2. جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 10« وأيضا تتضمن منطقة وسيطة توصل الخلية الثانوية sub-cell الأولى إلى الخلية الثانوية Cus All sub-cell تتضمن المنطقة الوسيطة واحد أو أكثر من طبقات توصيل بيني.
13. جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 10( Cus الجهاز الفلطائي الضوئي photovoltaic device أيضا يتضمن: إلكترود electrode أول ؛ إلكترود electrode ثاني؛ مع الخلية الثانوية sub-cell الأولى والخلية الثانوية sub-cell الثانية موضوعة بين الإلكترودات 8000086 الأولى والثانية. 0 14. جهاز فلطائي ضوئي Why photovoltaic device لعنصر الحماية 13( حيث الإلكترود electrode الأول متلامس مع طبقة من النوع م- للخلية الثانوية sub-cell الأولى» وحيث يتضمن الإلكترود electrode الأول مادة موصلة conductive material كهربيا شفافة أو شبه شفافة.
5. جهاز فلطائي ضوئي Wy photovoltaic device لعنصر الحماية 13( حيث الإلكترود electrode 5 | لأول متلامس مع منطقة من النوع —n للخلية الثانوية ١ sub-cell لأولى وحيث يتضمن الإلكترود electrode الأول مادة موصلة conductive material كهربيا شفافة أو شبه شفافة. lea .6 فلطائي ضوئي photovoltaic device وفقا لعنصر الحماية 10؛ حيث الخلية الثانوية sub-cell الثانية يتضمن أي من مادة بيروفسكيت perovskite material ثانية؛ سيليكون بلوري «CuZnSnS «CuZnSnSSe «CdTe «crystalline silicon 0 أو 00658 (سي أي جي إس
.(CIGS
7. طريقة zal جهاز فلطائي ضوئي photovoltaic device يتضمن sale نشطة ضوئيا material ©01010207 تتضمن هذه المادة النشطة ضوئيا photoactive material بيروفسكيت perovskite 25 من الصيغة العامة (1): (I) A1xA’xBX3,4,X’y
— 6 0 — A Cus عبارة عن كاتيون فورماميدينيوم A’ «(HC(NH)2)2") formamidinium cation عبارة عن كاتيون سيزيوم Ble B ¢(Cs*) caesium cation عن كاتيون غير عضوي inorganic cation ثنائي التكافؤ divalent واحد على X J عبارة عن يوديد Ble X iodide عن بروميد cbromide وحيث 0 < « < 0.4 و0 < ”و < 9؛ 5 تتضمن الطريقة: 1 وضع منطقة ثانية على منطقة dof ¢ تتضمن هذه المنطقة الثانية طبقة من المادة النشطة
.photoactive material Li guia
8. طريقة وفقا لعنصر الحماية 17( حيث المنطقة الأولى عبارة عن منطقة من النوع «- تتضمن 0 طبقة من النوع «- واحدة على الأقل.
9. طريقة وفقا لعنصر الحماية 17( وأيضا تتضمن: (ب) وضع منطقة ثالثة على المنطقة الثانية؛ حيث المنطقة الأولى عبارة عن منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل والمنطقة الثالثة عبارة عن طبقة من النوع م- تتضمن طبقة من النوع م- واحدة على الأقل؛ أو المنطقة الأولى عبارة عن طبقة من النوع م- تتضمن طبقة من النوع م- واحدة على الأقل والمنطقة الثالثة عبارة عن منطقة من النوع «- تتضمن طبقة من النوع «- واحدة على الأقل.
0. طريقة Wy لعنصر الحماية 17( حيث تتضمن الخطوة (أ) لوضع منطقة dul على منطقة أولى H إنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت perovskite material بواسطة ترسيب محلول كيماوي
.chemical solution
1. طريقة وفقا لعنصر الحماية 20 حيث تتضمن خطوة إنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت perovskite material 5 بواسطة ترسيب محلول كيماوي :chemical solution ) 1 ( تكوين محلول كاشف precursor solution تتضمن مواد كاشفة precursors من مادة بيروفسكيت (solvent system مذابة في نظام مذيب perovskite material
)2( وضع/ترسيب طبقة من محلول المادة الكاشفة solution :0:600150؟ و (2) إزالة نظام المذيب solvent system لإنتاج طبقة dba من مادة بيروفسكيت perovskite material 5 22. طريقة وفقا لعنصر الحماية ]2 حيث تتضمن المواد الكاشفة precursors من مادة بيروفسكيت perovskite material مركب كاشف precursor compound أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم formamidinium cation (A) (HC(NH)2)2Y) وأنيون هاليد halide anion أول؛ مركب كاشف SU precursor compound يتضمن كاتيون سيزيوم (A’) (Cs*) caesium cation 10 وأي من أنيون الهاليد halide anion الأول أو أنيون الهاليد halide anion الثاني؛ و مركب precursor compound CASS ثالث يتضمن كاتيون غير عضوي inorganic cation ثنائي التكافؤ (B) divalent وأنيون الهاليد halide anion الثاني؛ Cua أنيون الهاليد halide anion الأول Ble عن واحد من يوديد (X) iodide وبروميد bromide (X) والهاليد halide الثاني هو الهاليد halide الآخر من يوديد (X) iodide وبروميد bromide (x) 5
3. طريقة وفقا لعنصر الحماية 22 حيث تتضمن المواد الكاشفة precursors من مادة بيروفسكيت Lad perovskite material مركب كاشف precursor compound رابع تتضمن كاتيون غير عضوي inorganic cation ثنائي التكافق (B) divalent وأنيون الهاليد halide anion الأول. 20 24 طريقة وفقا لعنصر الحماية Q1 حيث يتضمن نظام المذيب solvent system واحد أو أكثر من مذيبات مختارة من داي Jie سلفوكسيد (DMSO) dimethyl sulfoxide 1111-داي ميثيل فورماميد (DMF) N,N-dimethylformamide 17-سيكلو هكسيل-2- بيروليدون N-cyclohexyl- (CHP) 2-pyrrolidone وداي ميثيل أسيتاميد «(DMAC) dimethylacetamide وشكل مفضل حيث يتضمن نظام المذيب داي ميثيل أسيتاميد .dimethylacetamide
5. طريقة وفقا لعنصر الحماية 21 حيث تتضمن المواد الكاشفة من مادة بيروفسكيت perovskite ‘material مركب كاشف precursor compound أول يتضمن كاتيون فورماميدينيوم formamidinium cation (A) (HC(NH)2)2Y) وأنيون هاليد halide anion أول؛ مركب كاشف precursor compound ثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم formamidinium cation (A) (HC(NH)2)2") وأنيون عضوي ذواب ¢(Y) sacrificial organic anion مركب كاشف precursor compound ثالث يتضمن كاتيون سيزيوم (A’) (Cs*) caesium cation وأي من أنيون الهاليد halide anion الأول أو أنيون الهاليد halide anion الثاني؛ و مركب كاشف precursor compound رابع تتضمن كاتيون غير عضوي inorganic cation ثنائي 0 التكافؤ (B) divalent وأنيون هاليد halide anion ثاني؛ Cua أنيون الهاليد halide anion الأول عبارة عن واحد من يوديد bromide wg ys (X) iodide (6ل) والهاليد halide الثاني هو الهاليد halide الآخر من يوديد (X) iodide ويوديد A(X) iodide
6. طريقة وفقا لعنصر الحماية 25 حيث تتضمن المواد الكاشفة precursors من مادة بيروفسكيت perovskite material 5 أيضا مركب كاشف precursor compound خامس تتضمن كاتيون غير عضوي AUS inorganic cation التكافق (B) divalent وأنيون الهاليد halide anion الأول. 27 طريقة وفقا لعنصر الحماية 25 وأيضا تتضمن إتاحة إزالة مركب متطاير volatile compound يتضمن الأنيون العضوي الذواب sacrificial organic anion (7)_وكاتيون فورماميدينيوم (A) (HC(NH)2)2*) formamidinium cation 0 من الطبقة الموضوعة من محلول المادة الكاشفة ¢precursor solution وبشكل مفضل خطوة إتاحة إزالة مركب متطاير volatile compound يتضمن تسخين الطبقة من محلول المادة الكاشفة precursor solution أو كشف الطبقة الموضوعة من محلول المادة الكاشفة .precursor solution 5 28. طريقة وفقا لعنصر الحماية 25 حيث الأنيون العضوي الذواب sacrificial organic anion (Y) عبارة عن أنيون عضوي organic anion من الصيغة 0200 0200م رومقل ROP(O)OH)O™ أو 0 le R ua عن 11 ود ألكيل Crp alkyl مستبدلة أو غير
مستبدتلق وي ألكنيل Copp alkenyl مستبدلة أو غير مستبدتة؛ ومو الكينيل alkynyl م مستبدلة أو غير مستبدلة؛ ويخ سيكلو ألكيل cycloalkyl مدو مستبدلة أو غير Capp elaine سيكليل غير متجانس Cao heterocyclyl مستبدلة أو غير مستبدلة أو aryl dl مستبدلة أو غير مستبدلة.
29. طريقة وفقا لعنصر الحماية 28 حيث الأنيون العضوي الذواب sacrificial organic anion (Y) عبارة عن أي من فورمات (HCOO") formate ؛ أسيتات acetate ( 011:000)؛ برويانوات propanoate ( 11:000:©)؛ بيوتانوات butanoate ( 0:11:000)؛ بنتانوات pentanoate benzoate lying «(C4H10COO") (2:,1000). 0 30. طريقة وفقا لعنصر الحماية 29( حيث المركب الكاشف precursor compound الثاني عبارة عن أي من برويانوات cpropanocate فورماميدينيوم 11007117٠127 formamidinium أسيتات cacetate فورماميدينيوم (HC(NH)2)2*) formamidinium فورمات formate وفورماميدينيوم (HC(NH)2)2*) formamidinium برويانوات .propanoate 15 31. طريقة وفقا لعنصر الحماية 30 حيث يتضمن نظام المذيب solvent system واحد أو أكثر من مذيبات solvents مختارة من داي ميثيل سلفوكسيد «dimethyl sulfoxide 117-داي ميثيل فورماميد (N,N-dimethylformamide ل١-سيكلو هكسيل-2-بيروليدون N-cyclohexyl-2- dive (513g «pyrrolidone أسيتاميد cdimethylacetamide وبشكل مفضل Cua يتضمن نظام المذيب solvent system 1717-داي ميثيل فورماميد .N,N-dimethylformamide 20
2. طريقة وفقا لعنصر الحماية 20؛ حيث تتضمن خطوة إنتاج طبقة صلبة من مادة بيروضسكيت perovskite material بواسطة ترسيب محلول كيماوي :chemical solution ) 1 ( تكوين محلول كاشف precursor solution أول يتضمن واحد أو أكثر من مواد كاشفة precursors من مادة بيروفسكيت perovskite material مذابة في نظام مذيب solvent system أول؛ 5 (2) وضع/ترسيب طبقة من المحلول الكاشف precursor solution الأول؛ (3) إزالة النظام المذيب solvent system الأول لتكوين طبقة صلبة من واحد أو أكثر من المواد الكاشفة ¢precursors
)3( تكوين محلول كاشف precursor solution ثاني يتضمن واحد أو أكثر من مواد كاشفة 58 أخرى من sale بيروفسكيت perovskite material مذابة في نظام مذيب solvent system ثاني؛ و )4( علاج الطبقة الصلبة من واحد أو أكثر من المواد الكاشفة precursors مع المحلول الكاشف precursor solution 5 الثاني وبالتالي Jeli واحد أو أكثر من المواد الكاشفة precursors وواحد أو أكثر من المواد الكاشفة precursors الأخرى لإنتاج طبقة صلبة من مادة بيروفسكيت perovskite material
3. طريقة وفقا لعنصر الحماية 32( حيث: 0 يتضمن واحد أو أكثر من المواد الكاشفة precursors من مادة بيروفسكيت :perovskite material مركب كاشف precursor compound أول يتضمن كاتيون غير عضوي inorganic cation ثنائي التكافؤ (B) divalent وأنيون هاليد halide anion أول» و يتضمن واحد أو أكثر من المواد الكاشفة precursors الأخرى من مادة بيروفسكيت perovskite ‘material مركب كاشف precursor compound ثاني يتضمن كاتيون فورماميدينيوم formamidinium cation 0ر101 (A) وأي من أنيون الهاليد halide anion الأول أو أنيون الهاليد halide anion الثاني ومركب كاشف ثالث precursor compound يتضمن كاتيون سيزيوم (Cs*) caesium cation (A) وأنيون الهاليد halide anion الثاني؛ bromide وبروميد (X) iodide عن واحد من يوديد Ble الأول halide anion أنيون الهاليد Cua (X°) 20 والهاليد halide الثاني هو الهاليد AY) halide من (X) iodide wag ويروميد bromide -(X)
4. طريقة وفقا لعنصر الحماية 33؛ حيث النظام المذيب solvent system الأول يتضمن واحد أو أكثر من مذيبات solvents مختارة من داي ميثيل سلفوكسيد «dimethyl sulfoxide 1107-داي ميثيل 5 فورماميد (N,N-dimethylformamide ل١-سيكلو هكسيل-2-بيروليدون N-cyclohexyl-2- ¢pyrrolidone وداي ميثيل أسيتاميد .dimethylacetamide
— 5 6 —
5. طريقة وفقا لعنصر الحماية 34 Cus يتضمن نظام المذيب solvent system الثاني واحد أو أكثر من مذيبات solvents قادرة على إذابة واحد أو أكثر من المواد الكاشفة precursors الأخرى وعمودية على الواحد أو الأكثر من مذيبات solvents النظام المذيب solvent system الأول.
36. طريقة وفقا لعنصر الحماية 35؛ Cus الجهاز الفلطائي الضوئي photovoltaic device له بنية متعددة التوصيل multi-junction structure تتضمن خلية ثانوية sub-cell أولى وواحد أو أكثر من LIA Lea الثانوية csub-cells حيث تتضمن الخلية الثانوية sub-cell الأولى طبقة من المادة النشغطة ضوئيا photoactive material تتضمن بيروفسكيت perovskite من الصيغة العامة (1)؛ تتضمن الطريقة أيضا: 0 توفير خلية sub-cell ثانوية أخرى؛ وضع منطقة وسيطة على الخلية الثانوية sub-cell الأخرى؛ و تكوين الخلية الثانوية sub-cell | لأولى على المنطقة الوسيطة.
٠ 6 6 ٠ “ps حب IE > J داب ِ ٍ «fp» 9 إلكترود أماميى ب 4 LI 3 8 م + x WHA خلية تانوية : 3 of > أولي شاملة بد :ا ~ — Men : cabal مادة بير وفسكيت الكترود : المنطقة النشطة 1 ! 13 % — - ME oe لما ا سا عم ا ا - ضوئيا شاملة r 3 أ سه سه سم مادة بيروفسكيت 4 > 1 AE FY NO ver: ان morrow
1. ب 5 خلية ثانوية أخري 1 ١ Is 3 ) VY, + A الكترود أله « ¥ wt شكل
— 6 7 — Was 0 م حأ ~ i 3 ٠ ¥ FLEA ب i ra ~~ |_الكترود a, 0 ١١ إلققروة كلق ل- [( A, LT شم 7 !حار rere 1143 z c 1 حجار ne ASTRA | Na SCR GS ] منطقة RA أ — أ | لكترود 8 —— ai بي كالح {8 0 A : i 3 = ate J الكترود ا ات ٍِ A 1 te i bY شكل "ب شكل
٠ 6 8 ٠ [EN 8 eS [AR a 1 oY — } UN S— [RI SEI | — x هس الث د َه TE 5 ay امح اط ER i ¥ BY 7 h اج : 5 1 ’ -” a Hh
٠ ...متت 38ers (| [ey © رباع 57 fray ra a S008. TET Ed § بير ERS اا x & his ity, 1 \ Toi Ti, H 10 . ااا ial اا 3 5005 FTO) 33 ARR SE co SIRE! . Sn راض 2 8) Pe ل fT . Srl oP {FTO} git fry تا مها زجاج | ب 3 a i 3 0 شكل “ب شكل ؟أ AY شكل
٠ 6 9 ٠ wip wh LARS دحاب 1 ا ض ' ">< الكترود امم نح ءانا y WS سس Sa الكتره ny RIN تيع اذاف ا ٍِ wl = من الدوج و ددبي التق ؛ٍ J ان ror AAA Vo] لية ثانوية سفني I LJ خلية ثانوية سفني اب [EE T oY oe ¥- £ * : ب
— 0 7 — op 2 » [AR + + ع اذ 0 ال" what (8 اتا ل LAREN ابأ 7 ا ny ne x Ya 1 i ey — rE من فجوة واسعة النظاق من ببروفسكيت | افجوة واسعة 0 من ببروفسكيت | | wit ts ااا ططة ويا LYE SIO A ع لوو ا ا امس م وس منطقة من go ' LAR EA rE 1 085,050 1 ITF RN مسق ye neve PAE AR . 7 a 5 » - شكل دج شكل هب شكل jo
-7 1 — ا 5 لال + Lalli sn” @ ض 5 ْ غ0 0 ا بن رلا | lo 3 NN Po 0 Ce] ® ® " | + rp —————— أمسيمو Fe “a” O EN “Bb” © رك 0"
©. "ح* " I< =
0" ا ب ae 0 : ا NN NL NTR
LL . ا oo Te a rd . V I< 2 من : لاب
٠ 7 3 ٠ وى ١
A . fu fo TT “J” \ ; أ Y, Ve حر x ¥ a لزي “ad Ea ١ 0 ١ صوبهت opr AN ق١ مسي « on ee وأ op من | \ : ًِ AN _ ذا ا تس : اا : 7 الس حم 3 ال ag enn, \ +" N KE المع bY EN 8 ل N \ + : \ 1 لك * م \ So ry, a . 8 Hie HTT مسح A انجس سس م
. FJ 88 % va لبقم" Yao باق لا Mew Ao Cond 2 A شكل
Tox A 275 i ow» oe = 7 ل i an Ve cree wh fo i شن 1 ل 5 i feed ملأتا ا ‘vs PE i . Yor 0 2, > 5 م 0 ب . انا 3 re a ES ب علا
ل . عب ee, LY 12 ب" هي ICES ~ EN 0 ~ 3 0: ا - ني م Tn ودود وو يض ا AL الح نا ree بات SB. Maas Ba Yai Hel مم Dia ديجت Ra Se Ya Ya, نم “3 SE
05 . ia شكل أب شكل
— 7 5 — د جا بأ أ 0 8 ١ ١ wr Aa ; TH BF TE bum > YA, EB I 1] و ره اسك ال اح ا of ا ا ِ } dX = lle ل ا ١ شكل
« ا ir ol Looe 3 - هاو LER a E 3 i 1 en i ١ “ ph Frost 8 ب - ا * eed R ا SF 6 ل الا A | a £2 sf JO.
VST.
TW avs dh 3 x | ل & Jd 1 لل os ° 1 ا ا 1 1 ا ROP ا ا 1 8 i 5 ٍْ لنب TTT § : i 28 ا لد ا i د لل« [LIK hy 3 HN 8 x | ين NW . م 0 8 § AR 8 NE 0 ع | SRS VR 1 ايسا مالسسلا ااا سس يي الس ااا WIN إٍْ 5 § 5م i GI 8 ١ اح : 0 N | ا لاه ١ vr Xam ¥ N N § 8 اا ال ا نا Re ا 1 3 3 Load 0 A} N 1 seme SSE اح Me 1 BE سي اليا المج ل ما ات اا جا سحا SOR اا ل م جا اح م سم SINR AR 8 N fA 1 ا ااا اه اناا نا ااانا ِ لحم يليل لل i 0" 5 5 [ES > م ~ 0: RN pe on oy OFS SN 3 Ny 8 ا AN oN 2 5 ا لأسا SRY UE SC RE SOL UE تتم « be ~~ - - 0 a 7 0 7 0 = \ 2: 1 $i $a 5 «@ » 1° ل » © 71 » ا & “6 \ 77 لما كني و الب > 3 Whe »
STIX NW Tr ia ان 2 111111111111111 111١ 2 3 A { ) : ie سبع Le iN =) Pe eB ed nisi ada | ad FIN ed FY : | J FON an] i HN ' ل م | المي ْ تالتب ا wd id الم BN : EE aan nnn A andes of nsf Raa Sn RE sn i tia Bia Lied rs a 8 RAN ; يا الب سب 1 اا[ 1 11 هنا 1 reed « ب ججحب لدتسي لا 8 0 ل بن لاسي اسه لما حا الا ااا اله مس الأ أل اا Fro ال اي ا اليج 8 8 ا 1 ل via i Ges - N «3 0 a $ ا“ 8 * ال اح لحك الس دناتسا Nin ب “ ا يبك a ا ar ا ا va fu 8 i « 77
J.) 8 « 4 bl Ny ها a 6 27 wy. تت وك Yep w 3 n KX 4 Ps Leen I 1 بيع H 4 = N } 8 8 ّ N 8 § iE : N 8% a 8 by 3 A. 8 : « فا in 0 3 الح تمي Ne اميل ني مسا لي RY 0 RH 3 Yin حرا ات ماجحا FT اتحيلا أحا NW ليحك INS سي تايا Riad Naa a ا ل ل H 8 N Ga 0 N 11 7 8 5 8 أ & . 2 8 i i ابوج 5 0 : 2 8 of N 8 } 8 1 8 يا 4 2 1 اط a vin Ss 8 امس ته لج امسا لي Noma Ne 0: . ET - NEE Ngee ارجا NRT مكايح ا جرال اح لماي Teas حجن جني sine ean اا ا 111111111١ KS 2 “> دارع 8 i . 3 bs [oe 3 5 8 i A 8 SR اا موقيف تو EES BE TT Cs NP SU 8 i & Yau Nn ht Sten ا لوكي يد يردا الع باعي تلح ا فوع حلا اك 3 ال ا ال 1 دااع we ااا RE 8 8 + N N [2 3 a 33 N 3 8 N X 8 2: RY ب Ry 0 ] 8 > 8 in 0 hi i
AP. § 3 iw hE N i iW i HRS REY i 11 i RY Nn NE 1 ؟: - HNN FRY ا A 0 1 نميل ااا سيا امنيح تحت جحت Sanat aan at الييال sen aetna Bran RS AS anahanatas LE A ا اميا متا اا ا I و * tv la LL ki
لاله الهيلة السعودية الملضية الفكرية ا Sued Authority for intallentual Property RE .¥ + \ ا 0 § 8 Ss o + < م SNE اج > عي كي الج TE I UN BE Ca a ةا ww جيثة > Ld Ed H Ed - 2 Ld وذلك بشرط تسديد المقابل المالي السنوي للبراءة وعدم بطلانها of سقوطها لمخالفتها ع لأي من أحكام نظام براءات الاختراع والتصميمات التخطيطية للدارات المتكاملة والأصناف ع النباتية والنماذج الصناعية أو لائحته التنفيذية. Ad صادرة عن + ب ب ٠. ب الهيئة السعودية للملكية الفكرية > > > فهذا ص ب 101١ .| لريا 1*١ v= ؛ المملكة | لعربية | لسعودية SAIP@SAIP.GOV.SA
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB1510349.2A GB201510349D0 (en) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | Photovoltaic device |
GBGB1510355.9A GB201510355D0 (en) | 2015-06-12 | 2015-06-12 | Photovoltaic device |
PCT/GB2016/051728 WO2016198889A1 (en) | 2015-06-12 | 2016-06-10 | Photovoltaic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SA517390524B1 true SA517390524B1 (ar) | 2020-09-06 |
Family
ID=56132969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SA517390524A SA517390524B1 (ar) | 2015-06-12 | 2017-12-12 | جهاز فلطائي ضوئي |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US10622409B2 (ar) |
EP (2) | EP3496173B1 (ar) |
JP (1) | JP6925283B2 (ar) |
KR (2) | KR102036207B1 (ar) |
CN (2) | CN111978211B (ar) |
AU (1) | AU2016275297B2 (ar) |
ES (2) | ES2720591T3 (ar) |
PL (2) | PL3308414T3 (ar) |
PT (1) | PT3496173T (ar) |
SA (1) | SA517390524B1 (ar) |
TR (1) | TR201904847T4 (ar) |
WO (1) | WO2016198889A1 (ar) |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017059655A (ja) | 2015-09-16 | 2017-03-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法 |
GB201520972D0 (en) | 2015-11-27 | 2016-01-13 | Isis Innovation | Mixed cation perovskite |
US10332688B2 (en) * | 2016-06-29 | 2019-06-25 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods for making perovskite solar cells having improved hole-transport layers |
WO2018013641A1 (en) * | 2016-07-14 | 2018-01-18 | First Solar, Inc. | Solar cells and methods of making the same |
PL3563435T3 (pl) * | 2016-12-29 | 2022-07-18 | Joint Stock Company Krasnoyarsk Hydropower Plant (Jsc Krasnoyarsk Hpp) | Sposoby wytwarzania materiałów pochłaniających światło o strukturze perowskitu i ciekłych polihalogenków o zmiennym składzie do ich realizacji |
CN107146846A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-09-08 | 隆基乐叶光伏科技有限公司 | P型晶体硅基底钙钛矿叠层异质结双面电池结构及其制法 |
US11515491B2 (en) * | 2017-05-15 | 2022-11-29 | Kyushu University, National University Corporation | Perovskite film, method for producing the same, light-emitting device and solar cell |
KR102541127B1 (ko) * | 2017-09-05 | 2023-06-09 | 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 | 텐덤 태양전지 및 그 제조 방법 |
CN111418080A (zh) * | 2017-10-19 | 2020-07-14 | 多伦多大学管理委员会 | 准二维层状钙钛矿材料、相关器件及其制造方法 |
EP3474339A1 (en) * | 2017-10-20 | 2019-04-24 | Siemens Healthcare GmbH | X-ray image sensor with adhesion promotive interlayer and soft-sintered perovskite active layer |
RU2685296C1 (ru) * | 2017-12-25 | 2019-04-17 | АО "Красноярская ГЭС" | Способ получения пленки светопоглощающего материала с перовскитоподобной структурой |
US11427757B2 (en) | 2018-02-08 | 2022-08-30 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Perovskite materials and methods of making the same |
KR102584087B1 (ko) * | 2018-03-19 | 2023-10-04 | 상라오 징코 솔라 테크놀러지 디벨롭먼트 컴퍼니, 리미티드 | 텐덤 태양전지의 제조 방법 |
US12120893B2 (en) | 2018-05-25 | 2024-10-15 | The University Of North Carolina At Chapel Hill | Interconnection structures for perovskite tandem solar cells |
CN109054806B (zh) * | 2018-08-09 | 2020-12-22 | 华南理工大学 | Fax修饰的金属卤素钙钛矿量子点及其制备方法和应用 |
WO2020041068A1 (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-27 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Perovskite nanocrystals and methods of making the same |
GB2577492B (en) * | 2018-09-24 | 2021-02-10 | Oxford Photovoltaics Ltd | Method of forming a crystalline or polycrystalline layer of an organic-inorganic metal halide perovskite |
GB201817166D0 (en) * | 2018-10-22 | 2018-12-05 | Univ Oxford Innovation Ltd | Multi-junction device production process |
JP2020167325A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 積水化学工業株式会社 | 光電変換素子の製造方法、光電変換素子及び太陽電池 |
GB2583965A (en) | 2019-05-16 | 2020-11-18 | Oxford Photovoltaics Ltd | Photovoltaic device |
CN110289332B (zh) * | 2019-07-02 | 2021-04-30 | 中国建材国际工程集团有限公司 | 一种叠层电池的制备方法及结构 |
US20210159022A1 (en) * | 2019-11-26 | 2021-05-27 | Hunt Perovskite Technologies, L.L.C. | 2d perovskite tandem photovoltaic devices |
DE102020131892A1 (de) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Pb-freie perowskit-materialien für kurzwellige ir-vorrichtungen |
JP7537883B2 (ja) * | 2020-02-21 | 2024-08-21 | 伊勢化学工業株式会社 | ペロブスカイト型発光性ナノ粒子 |
DE102020108334A1 (de) | 2020-03-26 | 2021-09-30 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Stapelsolarzellenmodul und Verfahren zur Herstellung des Stapelsolarzellenmoduls |
CN112002814A (zh) * | 2020-07-29 | 2020-11-27 | 隆基绿能科技股份有限公司 | 基于固相反应的钙钛矿太阳能电池的制备方法 |
EP3945608A1 (en) | 2020-07-31 | 2022-02-02 | Total Se | Two terminal perovskite/silicon tandem solar cell and associated manufacturing method |
FR3118298B1 (fr) * | 2020-12-18 | 2023-06-23 | Commissariat Energie Atomique | Structure simplifiee de cellules solaires tandem a deux terminaux ayant un materiau de jonction en oxyde transparent conducteur |
US11964995B2 (en) * | 2021-01-28 | 2024-04-23 | Alliance For Sustainable Energy, Llc | Methods for making low bandgap perovskites |
GB202114040D0 (en) | 2021-09-30 | 2021-11-17 | Oxford Photovoltaics Ltd | Perovskite materials and their use in photocoltaic devices |
GB202203452D0 (en) | 2022-03-11 | 2022-04-27 | Oxford Photovoltaics Ltd | Sequential deposition of perovskites |
WO2023170304A1 (en) | 2022-03-11 | 2023-09-14 | Oxford Photovoltaics Limited | Process for making multicomponent perovskites |
KR20230167223A (ko) * | 2022-05-31 | 2023-12-08 | 한화솔루션 주식회사 | 대면적 페로브스카이트 박막 형성용 코팅제 및 이를 이용한 대면적 페로브스카이트 박막 형성 방법 |
KR20240086434A (ko) | 2022-12-09 | 2024-06-18 | 박기범 | 농업용 전동 운반차 |
CN116096194B (zh) * | 2023-04-07 | 2023-08-18 | 合肥市旭熠科技有限公司 | 一种制备大面积钙钛矿薄膜的新方法及应用 |
CN116648121B (zh) * | 2023-07-26 | 2023-10-13 | 长春理工大学 | 垂直钙钛矿异质结薄膜及其连续大面积制备方法和应用 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB201208793D0 (en) | 2012-05-18 | 2012-07-04 | Isis Innovation | Optoelectronic device |
PL2850669T3 (pl) | 2012-05-18 | 2016-08-31 | Isis Innovation | Urządzenie fotowoltaiczne zawierające Perowskity |
KR101430139B1 (ko) * | 2012-06-29 | 2014-08-14 | 성균관대학교산학협력단 | 페로브스카이트 기반 메조다공 박막 태양전지 제조 기술 |
KR102296283B1 (ko) * | 2012-09-18 | 2021-08-31 | 옥스포드 유니버시티 이노베이션 리미티드 | 광전자 디바이스 |
CN105493304B (zh) * | 2013-08-06 | 2020-01-31 | 新南创新私人有限公司 | 高效堆叠的太阳能电池 |
US20150122316A1 (en) * | 2013-10-16 | 2015-05-07 | OmniPV, Inc. | Photovoltaic cells including halide materials |
US20160307704A1 (en) | 2013-12-03 | 2016-10-20 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Photovoltaic architectures incorporating organic-inorganic hybrid perovskite absorber |
JP2015119102A (ja) * | 2013-12-19 | 2015-06-25 | アイシン精機株式会社 | ハイブリッド型太陽電池 |
CN103762344B (zh) * | 2014-01-21 | 2016-08-17 | 华中科技大学 | 一种两性分子改性的钙钛矿光电功能材料及其应用 |
CN105218594B (zh) * | 2014-06-06 | 2018-08-03 | 清华大学 | 钙钛矿材料及太阳电池 |
GB201416042D0 (en) * | 2014-09-10 | 2014-10-22 | Oxford Photovoltaics Ltd | Hybrid Organic-Inorganic Perovskite Compounds |
US9895714B2 (en) * | 2015-02-27 | 2018-02-20 | Cornell University | Crystalline organic-inorganic halide perovskite thin films and methods of preparation |
CN105390614B (zh) * | 2015-11-05 | 2018-03-30 | 吉林大学 | 一种钙钛矿太阳电池及其制备方法 |
-
2016
- 2016-06-10 KR KR1020177037887A patent/KR102036207B1/ko active Application Filing
- 2016-06-10 CN CN202010836359.8A patent/CN111978211B/zh active Active
- 2016-06-10 JP JP2017564325A patent/JP6925283B2/ja active Active
- 2016-06-10 PT PT191541929T patent/PT3496173T/pt unknown
- 2016-06-10 TR TR2019/04847T patent/TR201904847T4/tr unknown
- 2016-06-10 ES ES16729348T patent/ES2720591T3/es active Active
- 2016-06-10 WO PCT/GB2016/051728 patent/WO2016198889A1/en active Application Filing
- 2016-06-10 US US15/735,330 patent/US10622409B2/en active Active
- 2016-06-10 PL PL16729348T patent/PL3308414T3/pl unknown
- 2016-06-10 EP EP19154192.9A patent/EP3496173B1/en active Active
- 2016-06-10 KR KR1020197030622A patent/KR102164354B1/ko active IP Right Grant
- 2016-06-10 EP EP16729348.9A patent/EP3308414B1/en active Active
- 2016-06-10 AU AU2016275297A patent/AU2016275297B2/en active Active
- 2016-06-10 CN CN201680033408.6A patent/CN107710434B/zh active Active
- 2016-06-10 PL PL19154192T patent/PL3496173T3/pl unknown
- 2016-06-10 ES ES19154192T patent/ES2797826T3/es active Active
-
2017
- 2017-12-12 SA SA517390524A patent/SA517390524B1/ar unknown
-
2020
- 2020-03-06 US US16/811,569 patent/US11222924B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111978211A (zh) | 2020-11-24 |
TR201904847T4 (tr) | 2019-05-21 |
CN107710434A (zh) | 2018-02-16 |
CN111978211B (zh) | 2021-11-02 |
US11222924B2 (en) | 2022-01-11 |
CN107710434B (zh) | 2021-02-26 |
KR20190120449A (ko) | 2019-10-23 |
US10622409B2 (en) | 2020-04-14 |
KR20180018592A (ko) | 2018-02-21 |
EP3308414A1 (en) | 2018-04-18 |
KR102036207B1 (ko) | 2019-10-24 |
WO2016198889A1 (en) | 2016-12-15 |
AU2016275297B2 (en) | 2020-10-22 |
US20200279890A1 (en) | 2020-09-03 |
ES2797826T3 (es) | 2020-12-03 |
KR102164354B1 (ko) | 2020-10-12 |
EP3496173A1 (en) | 2019-06-12 |
JP2018517303A (ja) | 2018-06-28 |
PL3308414T3 (pl) | 2019-09-30 |
EP3496173B1 (en) | 2020-04-08 |
JP6925283B2 (ja) | 2021-08-25 |
PL3496173T3 (pl) | 2020-08-10 |
PT3496173T (pt) | 2020-06-17 |
EP3308414B1 (en) | 2019-03-13 |
US20180166504A1 (en) | 2018-06-14 |
AU2016275297A1 (en) | 2017-12-21 |
ES2720591T3 (es) | 2019-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SA517390524B1 (ar) | جهاز فلطائي ضوئي | |
Ke et al. | Narrow-bandgap mixed lead/tin-based 2D Dion–Jacobson perovskites boost the performance of solar cells | |
Kim et al. | High-efficiency perovskite solar cells | |
Peña-Camargo et al. | Halide segregation versus interfacial recombination in bromide-rich wide-gap perovskite solar cells | |
Tai et al. | Recent progress of inorganic perovskite solar cells | |
Sahare et al. | Emerging perovskite solar cell technology: remedial actions for the foremost challenges | |
Ramirez et al. | Layered mixed tin–lead hybrid perovskite solar cells with high stability | |
Ito et al. | Effects of surface blocking layer of Sb2S3 on nanocrystalline TiO2 for CH3NH3PbI3 perovskite solar cells | |
Kazim et al. | Perovskite as light harvester: a game changer in photovoltaics | |
Yin et al. | Superior photovoltaic properties of lead halide perovskites: insights from first-principles theory | |
JP2022000910A (ja) | ペロブスカイト材料を堆積させる方法 | |
KR102179571B1 (ko) | 유기 금속 할로겐 페로브스카이트 헤테로 접합 태양전지 및 그 제조 방법 | |
EP3565015A1 (en) | Solar cell, light-absorbing layer, and method for forming light-absorbing layer | |
CN113659081A (zh) | 沉积钙钛矿材料的方法 | |
Miyasaka | Perovskite photovoltaics and optoelectronics: From fundamentals to Advanced Applications | |
Hou et al. | Efficient and stable perovskite solar cell achieved with bifunctional interfacial layers | |
Khadka et al. | Pseudohalide functional additives in tin halide perovskite for efficient and stable Pb-free perovskite solar cells | |
Zhao et al. | Efficient coaxial nip heterojunction Sb2S3 solar cells | |
Zhang et al. | Realizing high-efficiency and stable perovskite solar cells via double-perovskite nanocrystal passivation | |
Li et al. | Enhanced photovoltaic performance of BiSCl solar cells through nanorod array | |
Gamal et al. | CsPbI3 lead and CsSnI3 lead‐free perovskite materials for solar cell device | |
Nande et al. | Perovskite solar cells | |
CN110112299A (zh) | 太阳能电池 | |
Grynko et al. | Application of a CdS nanostructured layer in inverted solar cells | |
Murshed | Development and Characterization of Lead & Lead-Free Perovskite Solar Cell Materials |