Экологичные высокоэффективные фотовольтаические элементы и фотодетекторы на основе наноструктурированных оксидных и сульфидных соединений висмута и меди : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научные руководители Е. А. Стрельцов, А. В. Мазаник

Abstract

Объектом исследования являлись тонкие пленки полупроводниковых соединений висмута и меди. Предметом исследования была структура пленок, механизмы переноса заряда в них, а также темновые и световые электрохимические процессы, протекающие на поверхности пленок. Цель работы заключалась в синтезе полупроводниковых соединений нетоксичных металлов и установлении их фундаментальных свойств. Для исследования данных объектов использовались сканирующая и просвечивающая электронная микроскопия, рентгенодифракционный анализ, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия, спектроскопия комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции, вольтамперометрия, кулонометрия, хроноамперометрия, анализ температурных зависимостей электропроводности. В результате проделанной работы синтезировано новое полупроводниковое соединение - оксосульфид висмута, который обладает шириной запрещенной зоны 1,4 эВ и проявляет высокую фотопроводимость. Установлены закономерности изменения свойств пленок оксосульфида висмута с ростом времени осаждения, определены границы их коррозионной и фотокоррозионной стабильности. Продемонстрирована возможность подавления безызлучательной рекомбинации в пленках Cu2O посредством введения в электролит осаждения ионов европия или тартрат-анионов. Определены закономерности транспорта электронов в композиционных пленках «медь-оксид кремния», показана роль Cu2O оболочек в формировании оптических и электрофизических свойств пленок. Полученные результаты могут быть использованы в системах фотоэлектрического и фотоэлектрохимического преобразования энергии.