Μελέτη παθητικοποίησης παγίδων σε υμένια περοβσκιτικών αλογονιδίων μέσω μεθόδων μικροσκοπίας (AFM) και  φασματοσκοπίας Φωτοφωταύγειας.

Ορφανουδάκης, Σπύρος; Orfanoudakis, Spyros

dc.contributor.author	Ορφανουδάκης, Σπύρος	el
dc.contributor.author	Orfanoudakis, Spyros	en
dc.date.accessioned	2022-10-27T09:40:40Z
dc.date.available	2022-10-27T09:40:40Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56023
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23721
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Φυσική και Τεχνολογικές Εφαρμογές”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Περοβσκίτες	el
dc.subject	Παθητικοποίηση	el
dc.subject	Φωτοφωταύγεια	el
dc.subject	Μικροσκοπία ατομικών δυνάμεων	el
dc.subject	Φωτοβολταϊκά	el
dc.subject	Passivation	en
dc.subject	Perovskites	en
dc.subject	TFSI	en
dc.title	Μελέτη παθητικοποίησης παγίδων σε υμένια περοβσκιτικών αλογονιδίων μέσω μεθόδων μικροσκοπίας (AFM) και φασματοσκοπίας Φωτοφωταύγειας.	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	physics	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-11
heal.abstract	Την τελευταία δεκαετία τα περοβσκιτικά υλικά παρουσιάζουν αυξημένο ενδιαφέρον εξαιτίας των ποικίλων οπτικών ιδιοτήτων οι οποίες επιτρέπουν τη μεταβολή της ενέργειας της ζώνης σθένους τους. Παράλληλα, σε αντίθεση με τους περισσότερους ημιαγωγούς, παρουσιάζουν ισχυρή απορρόφηση και εξιτονική εκπομπή στο ορατό και εγγύς υπέρυθρο φάσμα και παρουσιάζουν αύξηση του ενεργειακού τους χάσματος με τη θερμοκρασία, γεγονός που τα καθιστά ιδανικά για χρήση σε οπτοηλεκτρονικές και ενεργειακές εφαρμογές. Η φασματοσκοπία Φωτοφωταύγειας είναι μια ευρέως διαδεδομένη μέθοδος χαρακτηρισμού ημιαγώγιμων υλικών (και περοβσκιτικών υμενίων συγκεκριμένα) και ταυτοποίησης των οπτικών ιδιοτήτων τους γενικά. Η συγκεκριμένη μέθοδος παρέχει πληροφορίες για διαδικασίες σχετικά με την επανασύνδεση των φορέων καθώς και την ένταση της Φωτοφωταύγειας. Η παθητικοποίηση των παγίδων μέσω αλληλεπιδράσεων με οξέα κατά Lewis (Lewis acids) είναι μία αποτελεσματική μέθοδος βελτίωσης των οπτοηλεκτρονικών ιδιοτήτων των περοβσκιτικών υμενίων. Σ ’αυτήν την κατεύθυνση η παρούσα εργασία έχει ως στόχο τη μελέτη της παθητικοποίησης των παγίδων του υβριδικού περοβσκίτη MAPbI3 μέσω του Bis(trifluoromethane)sulfonimide – (TFSI) το οποίο είναι ένα Lewis υπερ-οξύ, και λειτουργεί ως δέκτης αδέσμευτων ηλεκτρονίων. Μελετήθηκαν και βελτιστοποιήθηκαν η μέθοδος, οι συνθήκες εναπόθεσης καθώς και η περιεκτικότητα του διαλύματος TFSI. Τα περοβσκιτικά υμένια που παρασκευάστηκαν αξιολογήθηκαν μέσω οπτικών διατάξεων όπως η φασματοσκοπία Φωτοφωταύγειας (στάσιμη και χρονοεξαρτώμενη) καθώς και η φασματοσκοπία υπέρυθρου-ορατού ώστε να αποτιμηθεί η απορρόφηση , η εκπομπή και οι χρόνοι ζωής των διεγερμένων φορέων. Η μορφολογία των υμενίων μελετήθηκε μέσω ηλεκτρονιακής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM) και μικροσκοπίας ατομικών δυνάμεων (AFM). Τέλος παρασκευάστηκαν ηλιακές κυψελίδες περοβσκιτών βασισμένες στην παθητικοποίηση που έγινε με το TFSI και αξιολογήθηκαν τα φωτοβολταϊκά τους χαρακτηριστικά. Παρατηρήθηκε αύξηση της απόδοσης λόγω της αύξησης της τάσης ανοιχτού κυκλώματος (Voc) των διατάξεων.	el
heal.abstract	In the last decay, there has been increased interest in perovskite materials. These materials demonstrate various optical properties, a fact that contributes to the fine tuning of their energy gap. At the same time, they show high absorption values and excitonic emission within the visible near IR spectrum, while presenting increase of their energy gap vs temperature, unlike most semiconductors. These facts make perovskites ideal materials for optoelectronics and energy applications. Photoluminescence spectroscopy (PL) helps identify some of the aforementioned optical properties. Is a widely applied characterization technique for semiconductor materials in general and halide perovskite solar cell materials and films in particular. It can give direct information on the recombination kinetics and the PL intensity. The passivation of defects by Lewis acid coordination has been confirmed to be an efficient way to improve the optoelectronic properties of a perovskite film. In the same direction, we investigate here the chemical passivation of electron-rich defects in methylammonium lead iodide (CH3NH3PbI3) perovskite films by incorporating Bis(trifluoromethane)sulfonimide – (TFSI), which is a Lewis superacid – and has the ability to accept a pair of nonbonding electrons. The resulting perovskite films were characterized optically (UV-Vis , Steady-State and time-resolved photoluminescence) to determine the absorbance, emission and charge carrier lifetime of the samples. Additionally, the films underwent morphological characterization (SEM and AFM) to probe for potential surface changes. Finally, planar devices were fabricated based on perovskite films post treatment with TFSI and were electrically characterized. Power conversion efficiency of the modified devices was enhanced mainly because of the increase of open-circuit voltage (Voc).	en
heal.advisorName	Στεργιόπουλος, Θωμάς	el
heal.committeeMemberName	Κόντος, Αθανάσιος	el
heal.committeeMemberName	Ράπτης, Ιωάννης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	80 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false