CC BY
0PPSUTLSC-2024
PRACTICAL PROBLEMS AND SOLUTIONS TO THE USE OF THEORETICAL LAWS IN THE SCIENCES OF THE 21ST CENTURY
tashkent, o-8 MAv 2004 www.in-academy.uz
MUQOBIL ENERGIYA ISHLAB CHIQARISH UCHUN CSPBX3 NI TARKIBLI PEROVSKIT MODDALAR SINTEZ QILISH
Samiyev Axtam Amin o'g'li1 Nasimov Abdullo Muradovich2
Doktorant kafedrw neorganicheskoy ximii i materialovedeniya, Samarkandskiy
gosudarstvenntiy universitetimeni Sh.Rashidova, Samarkand, Uzbekistan 1 Professor kafedrw neorganicheskoy ximii i materialovedeniya, Samarkandskiy gosudarstvenntiy universitetimeni Sh.Rashidova, Samarkand, Uzbekistan 2 https://doi.org/10.5281/zenodo.13382906 Annotatsiya: CsPbX3 perovskit tuzulishli material hisoblanadi va ABX3 tuzilishli perovskitlar sinfiga mansub. Bu yerda A=Cs+, B=Pb+2 va X=Br- ionlaridir. Tajribalar perovskit hosil qiladigan kvant nuqtani aniqlash va perovskit bilan bo'yoq moddalarni modifikatsiyalash uchun o'tkazildi . CsPbBr3 birikmasining kvant nuqtasi tajribalar asosida aniqlandi va bo'yoq moddasi bilan modifikatsiyalanib spektral tadqiq qilindi.
Kalit so'zlar: CsPbX3, kvant nuqta, perovskit , sintez, va solvotermik usul.
KIRISH
Metall galogenid perovskitlari XX - asr ortalarida fotoo'tkazuvchanlikni ko'rsatish uchun kashf etilgan[1]. Shunga qaramay, so'ngi o'n yillikda ular fotovoltaik qurilmalarda quvvatni ajoyib konversiyalash qobilyati tufayli materialshunoslik hamjamiyatida katta etiborni jalb qila boshladilar[2].Intensiv ishlanmalardan so'ng , ular yupqa plyonkali materiallar orasida energiya aylanish samaradorligi eng yuqori bo'lgan kelajakdagi fotovoltaik materiallar sifatida paydo bo'ldi va yuqori samarali fotoelektronik qurilmalarning rivojlanishiga yordam berdi[3]. Qolaversa, Oxirgi paytlarda barqaror energiya manbalariga talab oshib borganligidan samaradorligi yuqori va barqaror perovskit materiallar sintez qilish va spektral tadqiqoti juda muhim hisoblanadi. O'nlab nanometr yoki undan kichikroq o'lchamlarga ega bo'lgan kvant nuqtalari (QD) kvant chegaralash effektiga ega bo'lib, ularning umumiy analoglaridan ajralib turadigan optik materiallar sifatida ko'rib chiqildi va tadqiqot qiziqishlarini oshirdi [4]. Odatda, ular o'ziga xos jismoniy xususiyatlarni namoyish etadilar, jumladan, o'lchamlari bo'yicha sozlanishi emissiya to'lqin uzunligi [5], yuqori fotoluminesans kvant rentabelligi (PLQY), holatlarning delta funktsiyasiga o'xshash zichligi,katta optik osilator kuchi va past chegarali operatsiya. Foydali xususiyatlar tufayli ular LEDlar, quyosh batareyalari, lazerlarda qo'llanilishini ko'zda tutadi.[6] CsBr va PbBr kabi yarimo'tkazgichli QDlar so'nggi o'ttiz yillikda keng tadqiq qilingan. QD larda optik yutilish va fotoluminesans (PL) spektroskopik tadqiqotlari bieksitonlar va yuqori tartibli eksitonlar ekzotik xususiyatlari bilan bir qatorda eksitonlarning tor tepalik kengligi kabi noyob xususiyatlarni aniqladi[7]. Garchi ligandlar QD fazalarining barqarorlashuvini kafolatlashi mumkin bo'lsada, QD yuzasida ortiqcha qoplovchi Tajriba qism
Tajribamizda dastlab CsBr va PbBr2 larning 4:4 mol nisbatda analitik elektron tarozida o' lchab oldik.
Tajribamizda CsPbBr3 tarkibli perovskit modda olish uchun dastlab 0.8mmol (m=0.2936g) PbBr2 va 0.8 mmol( m=0.1702g) CsBr lar ( ya'ni 1:1 nisbatda) 10 ml DMF da eritiladi. Song 0.5 ml Oleyin amin va 1 ml Oleyin kislota qo'shiladi va ushbu idishdagi eritmamizni stabillash uchun magnitli aralashtirgichda (RPM 400) 12 soat davomida aralashtirdik. So'ng eritmadan 1 ml olib tezda 10 ml mishalkada aralashib turgan toluol eritmasiga tomiziladi. Bu jarayon xona haroratida faslga qarab harorat tanlanadi( yozda 300C, qishda 00C atrofida). Galogenlar turiga qarab har xil rang hosil bo'ladi.
ligandlar, kolloid sintezning odatiy yon ta'siri zaryadning tashishiga to'sqinlik qilishi mumkin. [8] Natijada, QD quyosh batareyalarining oqimi cheklangan va qurilmaning ishlashi ko'pincha yupqa plyonkali alternativlardan past bo'ladi. Shuning uchun, QD yuzalarida murakkab ligand muhandisligi ham faza barqarorligini, ham tashuvchi tashishni saqlab qolish uchun juda muhimdir.[9] CH3NH3PbBr3 ning gibrid organik-noorganik tuzilishiga ega bo'lgan metall galogenid perovskit QDlari birinchi bo'lib Shmidt va boshqalar tomonidan xabar qilingan. Biroq, ularning erish nuqtasi pastligi va termal beqarorligi tufayli, tadqiqotchilar organik-noorganik gibrid halid perovskitlarida atrof-muhit holatiga sezgir bo'lgan barcha organik turlarni istisno qilishga harakat qilishdi [10]. Kovalenko guruhi CsPbX3 ning butunlay noorganik perovskit QDlari (X =Cl,Br, I yoki ularning aralashmalari) bo'yicha tadqiqotga kashshof bo'lib, tez orada QD hamjamiyatining diqqat markaziga aylandi. QD larning o'lchami reaktsiya haroratini o'zgartirish orqali nazorat qilindi va natijada kvant hajmining ta'siri tizimli ravishda tekshirildi. Ushbu ish noorganik perovskit QD larning shakli bilan boshqariladigan sintezi uchun asos yaratdi. Yillar davomida issiq in'ektsiya sintezi barqarorlik va shaklni boshqarishni yaxshilash uchun turli ligandlar va prekursorlar bilan
PPSUTLSC-2024
PRACTICAL PROBLEMS AND SOLUTIONS TO THE USE OF THEORETICAL LAWS IN THE SCIENCES OF THE 2IST CENTURY
tashkent, o-8 MAv 2004 www.in~academy.uz
optimallashtirildi. Biroq, bu yuqori haroratli va inert gaz talab qiladigan usul iqtisodiy jihatdan samarasiz va ommaviy ishlab chiqarishni cheklaydi. Shu bilan bir qatorda, tadqiqotchilar atmosfera sharoitida noorganik
perovskit QD larini sintez qila oladigan boshqa usullarni ishlab chiqdilar, masalan, sharni frezalash, mikroto'lqinli nurlanish , uchli sonikatsiya va solvotermik usullar [11].
1-rasm. Sintez qilingan CsPbBr3 va CsPbI3perovskit
CsPbI3perovskit kvant nuqtasining hosil bo'lish jarayoni.
Hosil bo'lgan perovskit moddamizni Rodamin S (C28H31ClNa2O3)( Rhodamine C ko'pincha dori-
darmonlar, oziq-ovqat, kosmetika uchun rangli qo'shimchalar va mato va jun uchun bo'yoq sifatida ishlatiladi. Bu antifriz, sovun va yuvish vositalari uchun rang beruvchi vositadir) bo'yog'i bilan immobilizatsiya qildik va spektr yutilish chiziqlarini ko'rdik.
PPSUTLSC-2024
PRACTICAL PROBLEMS AND SOLUTIONS TO THE USE OF THEORETICAL LAWS IN THE SCIENCES OF THE 2IST CENTURY
tashkent, o-8 may 2004 www.in~academy.uz
SPEKTR TAHLILI
sintez qilgan perovskit birikmamizga Rodamin S (C28H31ClNa2O3) moddasi qoshganimizda elektron yutilish spektrida 520 nm da intensiv polasa hosil bo'lganligini ko'rish mumkin. Ko'plab adabiyotlarda keltirilgan CsPbBr3 perovskit birikmalarga Rodamin S yutilish spektrlari bilan biz sintez qilgan xuddi shunday perovskit birikmamizning spektrlari mos holda to'g'ri kelishini kuzatish mumkin.
XULOSA
Bo'yoqlar bilan immobillangan perovskit tuzilishli moddalar sintez qilib ularning turli xil spektral tahlillarini amalga oshirmoqchimiz. Bu olingan materallardan kelajakda quyosh bateriyalarida kremniyni o'rnini bosa oluvchi material, turli xil qurilmalarda va kubitlar olish sohasida qo'llamoqchimiz. : Biz galogen perovskit yuzalarida adsorbsiyalangan organik bo'yoqdan foydalangan holda suvli eritmada prototipli bo'yoqqa sezgir galoid perovskitga asoslangan fotoelektrokimyoviy tizimni namoyish qilamiz.
REFERENCES
[1] M. Liu, M.B. Johnston, H.J. Snaith, Efficient planar hetero- junction perovskite solar cells by vapour deposition. Nature 501, 395-398 (2013). https://doi.org/10.1038/nature12509
[2] H. Zhou, Q. Chen, G. Li, S. Luo, T. Song et al., Interface engineering of highly efficient perovskite solar cells. Science 345, 542-546 (2014). https://doi.org/10.1126/science. 12540 50
[3] H. Zhou, Q. Chen, G. Li, S. Luo, T. Song et al., Interface engineering of highly efficient perovskite solar cells. Science 345, 542-546 (2014). https://doi.org/10.1126/science. 12540 50
[4] 4. M.A. Green, A. Ho-Baillie, H.J. Snaith, The emergence of perovskite solar cells. Nat. Photonics 8, 506 (2014). https:// doi.org/10.1038/nphoton.2014.134
[5] 5. N.J. Jeon, J.H. Noh, Y.C. Kim, W.S. Yang, S. Ryu et al., Sol- vent engineering for highperformance inorganic-organic hybrid perovskite solar cells. Nat. Mater. 13, 897-903 (2014). https://doi.org/10.1038/nmat4014
[6] B.R. Sutherland, E.H. Sargent, Perovskite photonic sources. Nat. Photonics 10, 295 (2016). https://doi.org/10.1038/nphoton.2016.62
[7] T. Wu, Z. Qin, Y. Wang, Y. Wu, W. Chen et al., The main progress of perovskite solar cells in 2020-2021. Nano- Micro Lett. 13, 152 (2021). https://doi.org/10.1007/ s40820-021-00672-w
[8] K. Liao, C. Li, L. Xie, Y. Yuan, S. Wang et al., Hot-casting large-grain perovskite film for efficient solar cells: film for- mation and device performance. Nano-Micro Lett. 12, 156 (2020). https://doi.org/10.1007/s40820-020-00494-2
[9] C.H. Lin, L. Hu, X. Guan, J. Kim, C.Y. Huang et al., Elec- trode engineering in halide perovskite electronics: plenty of room at the interfaces. Adv. Mater. 34(18), 2108616 (2022). https://doi.org/10.1002/adma.202108616
[10] A.P. Alivisatos, Semiconductor clusters, nanocrystals, and quantum dots. Science 271, 933937 (1996). https://doi. org/10.1126/science.271.5251.933
[11] V. Klimov, A. Mikhailovsky, S. Xu, A. Malko, J. Hol- lingsworth et al., Optical gain and stimulated emission in nanocrystal quantum dots. Science 290, 314-317 (2000). https://doi.org/10.1126/science.290.5490.314
