Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0215U004932, 0112U007384 , Науково-дослідна робота Назва роботи Розробка фоточутливих полімерних композитів на основі органічних барвників і каліксаренів для геліоенергетики Назва етапу роботи Керівник роботи Іщенко Олександр Олександрович, Доктор хімічних наук Дата реєстрації 22-12-2015 Організація виконавець Інститут органічної хімії НАН України Опис етапу Об'єкт дослідження - барвники і каліксарени для полімерних люмінесцентних сонячних концентраторів (ЛСК) і сонячних батарей. Мета - Розробка органічних полімерних люмінесцентних сонячних концентраторів (ЛСК) і середовищ сонячних батарей на основі барвників і каліксаренів для геліоенергетики. Поставлена мета досягнута за допомогою спектроскопії ЯМР, ІЧ, електронної, атомно-силової, РСА та квантово-хімічних (напівемпіричних і неемпіричних) розрахунків. Новизна - Синтезовані барвники з високими квантовими виходами флуоресценції і стоксовими зсувами. Розроблені підходи для створення серії барвників, в яких плавно змінюється структурна жорсткість, електронна асиметрія, внутрішньомолекулярний перенос заряду, електронна структура між ідеальними граничними станами -нейтральний полієн, поліметин, біполярний полієн. При створенні барвників були враховані ті структурні аспекти, які зможуть ефективно перешкоджати агрегації. Крім того, вивчена можливість блокування її і послаблення реабсорбції за рахунок додавання молекул каліксаренів, здатних вбирати у свою порожнину як протиіони, так і різні фрагменти молекули. Були створені полімерні композиції, що мають високу фотопровідність в дальньому червоному і близькому ІЧ діапазоні світла. Систематично досліджені спектрально-люмінесцентні та фотоелектричні властивості зразків в рідких розчинах та полімерних матрицях. Розроблені методи синтезу найбільш перспективних барвників та каліксаренів. Відпрацьовані методики одержання забарвлених полімерних матриць. Виготовлені такі матриці у вигляді вільних плівок та сандвіч-структур з напиленими електричними контактами. Був проведений квантово-хімічний аналіз співвідношення енергій ВЗМО і НВМО. Були досліджені спектри 1Н і 13С ЯМР цих барвників в полярних і малополярних розчинах. Вивчені кореляції між розрахованими величинами зарядів і експериментальними хімзсувами. На заключному етапі роботи узагальнені результати досліджень у формі звіту, 20 наукових статей та 1 патенту. Були також розроблені композиції ЛСК і середовищ сонячних батарей. Фізико-хімічні дослідження та встановлення будови барвників і каліксаренів були проведені сучасними спектроскопічними (ЯМР, електронна спектроскопія поглинання та люмінесценції, ІЧ, мас-спектрометрія, РСА, атомно-силова спектроскопія, нелінійно-оптична лазерна спектроскопія та ін.) і сучасними квантово-хімічними методами (напівемпіричними і неемпіричними Встановлено закономірності, що пов'язують величину фотовольтаїчного відгуку з природою полімеру та будовою поліметинових барвників (типом йонності, довжиною поліметинового ланцюга, електронодонорністю термінальних груп, природою протийону). Всупереч літературним даним показано, що природа аніону катіонних поліметинових барвників може істотно впливати на фотовольтаїчні характеристики полімерних фотовольтаїчних комірок на їх основі. Його вплив зумовлений можливістю фотоіндукованого перенесення електрону в контактних йонних парах. Встановлено, що ймовірність такого перенесення визначається значенням окисно-відновного потенціалу протийона. Показано, що катіонні та внутрішньойонні поліметинові барвники можуть використовуватися при виготовленні полімерних фотовольтаїчних структур як у якості акцептора, так і в якості добавки, яка сприяє розширенню діапазону оптичного поглинання. Виявлено новий в органічній фотовольтаїці ефект - гістерезис фотоструму. Показано, що він пов'язаний з виникненням локальних електричних полів, що орієнтовані протилежно напрямку зовнішнього електричного поля. Області застосування - геліоенергетика і оптоелектроніка Опис продукції Синтезовані барвники з високими квантовими виходами флуоресценції і стоксовими зсувами. Розроблені рецепторні каліксарени для барвників. Встановлено закономірності, що пов'язують фотовольтаїчний відгук з будовою барвників. Виявлено новий в органічній фотовольтаїці ефект - гістерезис фотоструму, пов'язаний з виникненням локальних електричних полів, орієнтованих протилежно напрямку зовнішнього електричного поля. Розроблені експериментальні зразки органічних фотовольтаїчних структур на основі барвників. Автори роботи Єсипенко Олександр Адольфович Авраменко Ольга Костянтинівна Атамась Людмила Іванівна Бойко Вячеслав Іванович Бретош Катерина Андріївна Булавко Геннадій Володимирович Варич Євгенія Степанівна Вишневський Сергій Григорович Власенко Юрій Геннадійович Дем'яненко Алла Анатоліївна Дерев'янко Надія Олексіївна Довгоп'ята Лідія Соловеївна Драпайло Андрій Богданович Кальченко Віталій Іванович Кропачев Олександр Вікторович Кулініч Андрій Володимирович Курдюков Володимир Вікторович Курдюкова Ірина Володимирівна Матвєєв Юрій Іванович Микитенко Олена Костянтинівна Османова Ельзара Якубовна Пироженко Володимир Валентинович Поволоцький Марко Йосипович Родік Роман Васильович Роженко Олександр Борисович Рубан Олександр Володимирович Русанов Едуард Борисович Сломінський Юрій Леонідович Смирнова Ганна Леонідівна Харченко Сергій Григорович Чепелєва Лариса Василівна Черенок Сергій Олексійович Чернега Олександр Миколайович Шандура Микола Петрович Шаргаєва Олександра Юріївна Ямпольська Анна Дмитрівна Ярош Олександр Кузьмич Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити