Nové iontové krystaly a jejich povrchy jako klíč k fotovoltaickým materiálům budoucnosti (NicePV)
Cíle projektu
Zatímco veškeré tradiční fotovoltaické materiály jsou kovalentní sloučeniny s koordinačním číslem 4, materiály aktuálně nejvíce progresívní - hybridní halidové perovskity - mají koordinační číslo 8 a jsou iontové. Domníváme se, že toto může být klíčem k úspěchu zejména z hlediska elektronických vlastností povrchů, které jsou pro polykrystalické polovodiče zásadní. To nás motivuje ke zkoumání zcela nových materiálů - kubických lithiových thiospinelů - a jejich porovnání s prvně jmenovanými. Oba materiály mají ostrou absorpční hranu, mírně nepřímý zakázaný pás, který je snadno laditelný chemickým složením, naopak nové materiály jsou stabilní vůči vlhkosti a nejsou toxické. Jsou tedy horkými kandidáty pro budoucí technologii solárních článků. Tyto materiály není snadné vyrobit, cílem projektu je proto vyrobit polykrystalické tenkovrstvé materiály, zkoumat jejich kvalitu zejména spektroskopickými metodami a zodpovědět, též s pomocí teorie funkcionálu hustoty, otázku elektronické kvality povrchů a hranic zrn ve srovnání s halidovými perovskity.
Klíčová slova
lithium thiospinelshalide perovskitesurface passivationsurface chargephotovoltaic effectcarrier lifetimedensity functional theory
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
SGA0202300001
Hlavní účastníci
České vysoké učení technické v Praze / Fakulta elektrotechnická
Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
23-06285S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Novel ionic crystals and their surfaces as the key to future photovoltaic materials (NicePV)
Anotace anglicky
While all traditional photovoltaic materials are covalent compounds with coordination number 4, currently the most progressive materials - hybrid halide perovskites - have coordination number 8 and are ionic. We believe that this can be the key to success, especially in terms of surface electronic properties, which are essential for polycrystalline semiconductors. This motivates us to explore completely new materials - cubic lithium thiospinels - and compare them with the former. They already have in common sharp absorption edge and slightly indirect band gap that is easily tuneable by chemical composition. But unlike the former, they are stable to moisture and non-toxic. Li thiospinels are therefore hot candidates for future solar cell technology. These materials are not easy to produce, so the aim of the project is to produce polycrystalline thin-film materials, to examine their quality mainly by spectroscopic methods and to answer, with the help of density functional theory, the question of electronic quality of surfaces and grain boundaries in correlation with halide perovskites.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
OECD FORD - hlavní obor
10302 - Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
OECD FORD - vedlejší obor
20501 - Materials engineering
OECD FORD - další vedlejší obor
—
CEP - odpovídající obory
(dle převodníku)BM - Fyzika pevných látek a magnetismus
JG - Hutnictví, kovové materiály
JP - Průmyslové procesy a zpracování
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2023
Ukončení řešení
31. 12. 2025
Poslední stav řešení
K - Končící víceletý projekt
Poslední uvolnění podpory
29. 2. 2024
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP25-GA0-GA-R
Datum dodání záznamu
21. 2. 2025
Finance
Celkové uznané náklady
5 882 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 882 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
0 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
5 882 tis. Kč
Statní podpora
5 882 tis. Kč
100%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
OECD FORD
Condensed matter physics (including formerly solid state physics, supercond.)
Doba řešení
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025