عنوان

سنتز و بررسی خواص نوری پروسکایت های دوبعدی-سه بعدی

Number

پ۲۷۱۸۱

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

سنتز و بررسی خواص نوری پروسکایت های دوبعدی-سه بعدی

First Statement of Responsibility

نسیم امیرکوشش

Name of Publisher, Distributor, etc.

فیزیک

Date of Publication, Distribution, etc.

۱۴۰۰

Specific Material Designation and Extent of Item

۸۸ص.

Accompanying Material

سی دی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

فیزیک فوتونیک

Date of degree

۱۴۰۰/۱۱/۱۸

Text of Note

در بین ساختارهای پروسكايتي، پروسكايت¬های آلی-معدنی به دلیل ویژگی¬های قابل توجه¬شان در کاربردهای فوتونیکی و سلول¬های خورشیدی حائز اهمیت هستند. چرا که افزایش بیش از 20% بازده پروسکایت¬های آلی-معدنی طی مدت زمان 15 سال در فتوولتائیک، توجه بسیاری از محققان را برای شناخت ساختار و ویژگی¬های آن¬ها و به کارگیری در ادواتی نظیر سلول¬های خورشیدی، آشکارسازهای نوری، دیودهای نورگسیل و غیره جلب کرده است. پروسکایت¬های آلی-معدنی ضریب جذب نوری بالا، گاف باندی مستقیم، طول عمر بالای حاملین و طول پخش طولانی حاملین دارند. در این بین پروسکایت¬های سه بعدی برخلاف خواص اپتوالکترونیکی عالی، دارای بقا و طول عمر کم در برابر گرما، اکسیژن، تابش و رطوبت محیط هستند و در مقابل این عوامل ساختارشان دچار تزلزل می¬شود. برای غلبه بر این مشکل، استفاده از مواد پروسکایتی دوبعدی مطرح شد. پروسکایت¬های دوبعدی از لحاظ پایداری گرمایی و ساختاری قابل توجه هستند اما بهره آن¬ها به دلیل باند گاف پهن¬تر و محدودیت انتقال حاملین، نسبتا کم است. این دلایل باعث شده است که اخیرا پژوهشگران روی ترکیب پروسکایت¬های دوبعدی-سه بعدی متمرکز شوند که این پروسکایت¬های چند بعدی با پایداری پروسکایت¬های دوبعدی و قابلیت ترابرد الکترون حفره فوق العاده پروسکایت¬های سه ¬بعدی، باعث افزایش بازده و استحکام ادوات می¬شوند. در این پژوهش با استفاده از روش هم رسوبی لیگاند کمک در ابتدا سنتز پروسکایت¬های دوبعدی با دو کاتیون آلی طویل اکتیل آمونیوم برماید و بنزیل آمونیوم برماید برای n های مختلف ) nدرصد مولی پیش ماده¬ها، n=1-6 ( انجام گرفت. در ادامه برای افزایش بازده و نورزایی نانو پروسکایت¬های شبه¬ دوبعدی از ترکیب آن¬ها با پروسکایت¬های سه¬بعدی بهره گرفته شد. مقایسه شدت طیف¬های گسیلی حاکی از آن است که در هر دو حالت بیش¬ترین نورزایی مربوط به n=6 است با این تفاوت که نورزایی نمونه¬های 2D/3D نسبت به نمونه¬های 2D 5/1 تا 2 برابر بیش¬تر است. در ادامه در سنتز پروسکایت-های 2D/3D از ZnBr2 بهره گرفته شد. ملاحظه گردید که در حضور ZnBr2 شدت گسیل برای پروسکایت¬های 2D/3D 5/1 برابر نسبت به پروسکایت¬های ترکیبی بدون حضور ZnBr2 افزایش می-یابد. هم¬چنین با مقایسه نمونه¬های سنتز شده با دوکاتیون آلی طویل اکتیل آمین و بنزیل آمین ملاحظه شد نورزایی نمونه¬های پروسکایتی دارای کاتیون بنزیل آمین 5/1 برابر بیش¬تر بود که ناشی از ساختار شیمیایی بنزن است. در ادامه برای بررسی تاثیر دمای سنتز روی نورزایی نمونه¬های پروسکایتی، از بین دسته نمونه¬های سنتز شده، نمونه n=6 که دارای بیش¬ترین نورزایی بود از بین پروسکایت¬های ترکیبی دو بعدی-سه¬بعدی انتخاب و در دو دمای سرد و گرم مجدد سنتز شد. ملاحظه گردید افزایش دما خود باعث بهبود نورزایی نمونه¬های سنتز شده می¬شود.

Text of Note

inorganic perovskite structures are important because of their remarkable properties in photonic applications and solar cells. Increasing more than 20% efficiency of organic-inorganic perovskites over 15 years period in photovoltaics, has drawn the attention of many researchers to these materials to identify their properties and use them in optical devices. Organic-inorganic perovskites are ideal for solar cells, optical detectors, light-emitting diodes, etc. Organic-inorganic perovskites have a high optical absorption coefficient, direct band gap, long carrier lifetime, and long carrier diffusion length. Meanwhile, despite their excellent optoelectronic properties, three-dimensional perovskites have low survival and longevity against heat, oxygen, radiation and humidity, and these factors shake their structure. To overcome this problem, using two-dimensional perovskite materials was proposed. Two-dimensional perovskites are noticeable in terms of thermal and structural stability, but their efficiency is relatively low due to the wider band gap and limited carrier transport. For these reasons, researchers have recently focused on combining 2D/3D multidimensional perovskites to increase the efficiency and strength of the devices with the stability of two-dimensional perovskites and the fantastic ability of three-dimensional perovskites to carry electron-hole. In this study, at first, the synthesis of quasi 2D perovskites with octyl amine and benzylamine as long cations was performed using a ligand-assisted re-precipitation method for different n (n is molar percentage of precursors, n =1-6). Then, to increase the efficiency and emission of semiconductor nanocrystals, combination of two-dimensional perovskites with three-dimensional perovskites was used. Comparison of the intensity of emission spectra indicates that in both cases, the highest emission is related to n = 6; however, the emission of 2D/3D samples is 1.5 to 2 times higher than 2D samples. Moreover, the synthesis result of 2D/3D perovskites revealed that in the presence of ZnBr2, the emission intensity for 2D/3D perovskites increases 1.5 times, compared to combined perovskites in the absence of ZnBr2. Also, by comparing the synthesized samples with the long organic cation of octylamine and benzylamine, it was observed that the luminosity of perovskite samples with benzylamine cation was 1.5 times higher due to the chemical structure of benzene. In order to investigate the effect of synthesis temperature on the emission of perovskite samples, from the group of synthesized samples, sample n = 6, which had the highest emission, was selected from 2D/3D perovskites and in cold and hot temperatures were synthesized. The results showed that increasing the temperature improves the emission of the synthesized samples

Variant Title

Synthesis Synthesis and Study of Optical Properties of 2D/3D Perovskite

Entry Element

‏امیرکوشش،

Part of Name Other than Entry Element

‏‏نسیم

Relator Code

تهيه کننده

Entry Element

‏احمدی کندجانی،

Entry Element

‏ باقرزاده خواجه مرجان،

Part of Name Other than Entry Element

‏سهراب

Part of Name Other than Entry Element

الناز

Dates

استاد راهنما

Dates

استاد مشاور

Entry Element

‏تبریز