Формування неорганічно/органічних наногібридизованих структур для пристроїв нанофотоелектроніки та сонячної енергетики

Abstract

Розроблено методи формування складних гетерофазних ієрархічних комплексів неорганічний напівпровідник / органічна фаза (ОФ) шляхом тристадійної інтеркаляційної кристалоінженерії. В сформованих структурах GaSe<ОФ>, InSe<ОФ> виявлено гігантський магніторезистивний ефект при кімнатних температурах, явище “від’ємної ємнісності”, прояв квантової ємності та колосальний ріст діелектричної проникності при значенні тангенса кута електричних втрат меншого від 1. Доведено можливість керування вище переліченими параметрами оптично і електрично. На основі отриманих результатів окреслено основні перспективні напрямки практичного застосування таких структур. Доведено здатність перетворення сонячної енергії, її зберігання, з подальшою можливістю віддачі в зовнішне електричне коло фотоконденсаторної електрохімічної системи АВ|0,4М LiI в γ-бутиролактоні|n-InSe. Сформульовано засади підвищення її енергоємності. Разработаны методы формировання сложных гетерофазных иерархических комплексов неорганический полупроводник / органическая фаза (ОФ) путем трехстадийной интеркаляционной кристаллоинженерии. В сформированых структурах GaSe<ОФ>, InSe<ОФ> обнаружен гигантский магниторезистивный эффект при комнатных температурах, явление “отрицательной емкости”, проявление квантовой емкости и колоссальный рост диэлектрической проницаемости при значениях тангенса угла электрических потерь меньшых от 1. Рост электрического сопротивления структуры InSe<отрицательно анизотропний жидкий кристалл> при наложении постоянного магнитного поля (при комнатной температуре) составил колоссальное значение – 108 раз. Синтез наноструктуры InSe<нематик> под действием света обеспечил антисегнетоэлектрическое" упорядочение гостевого компонента и появление вращательного полярона, а синтез в постоянном магнитном поле – “сегнетоэлектрическое” упорядочения– и эффект захвата уровня Ферми полосой делокализированных состояний. Эффект “отрицательной емкости” наблюдается в структурах GaSe<нематик>, InSe <нематик>, GaSe<DiMe-PTCDI>, InSe<DiMe-PTCDI>, GaSe<18-croun-6>, GaSe<18-croun-6<K>>, InSe<18-croun-6<K>>, InSe<метиловый оранжевый>. Достигнут эфект аккумулирование “in-situ” преобразованной солнечной энергии в наноструктурах конфигурации InSe<родамин Ж>. Доказано возможность оптического и электрического управления вышеуказанными параметрами. На основании полученных результатов очерчены основные перспективные направления практического использования таких структур. Доказана способность преобразования солнечной энергии, ее хранение, с дальнейшей возможностью отдачи во внешнюю электрическую цепь фотоконденсаторной электрохимической системы АУ|0,4М LiI в γ-бутиролактоне|n-InSe. Сформулированы основы повышения ее энергоемкости. Methods of formation of complex heterophase hierarchical complexes of inorganic semiconductor/organic phase composition were developed with use of three-stage intercalation crystalloengineering. There were the demonstration of gigant magnetoresistive effect at room temperatures, the effect of negative capacitance, the effect of quantum capacitance and the tremendous increase in permittivity at tangent loss angle less than 1 obtained in synthesized GaSe(InSe)<ОPh> structures. The possibility of above-listed parameters control in optical way was proved. The main perspective directions of application of such structures were outlined. The ability of solar energy transformation and its storage with following capability to deliver it into external electric circuit was investigated in photocapacitive electrochemical system АC|0.4М LiI in γ-butyrolactone|n-InSe. The bases of increase in energy intensity of this system were stated.