Study of perovskite solar structure Effect of inorganic element // Etude de la structure solaire pérovskite : Effet de l'élément inorganique

Abstract

في هذه الاطروحة قمنا بتحضير شرائح من البيروفسكايت MAPIبتقنية طلاء الدوران تمت دراسة هذه البنية بدون حماية وبتغيير شروط التحضير كدرجةحرارة التلدين وسرعة ايداعا لشرائح وتأثير نوع الركائز الزجاجية بالإضافة الى متابعة تطورالعنصرالغيرعضويPbI2اثناء تدهور العينات في الشروط البيئية وقد أظهرت النتائج أن بنية البيروفسكايت سريعة التأثر بالعوامل الخارجية وينعكس ذلك في ارتفاع نسبة العنصرالغيرعضوي في البنية. لتحقيق استقرار اكثر للعينات والحد من ارتفاع العنصر الغير عضوي تم دراسة تدهور هذه البنية في وجود طبقة حماية من الأكيد الشفاف في ظل الظروف البيئية،تمت معالجة جميع العينات الناتجة عن طريق حيود الأشعة السينية بالإضافة إلى تحليل الطيف المرئي للأشعة فوق البنفسجية. حافظت طبقة الأكيد الشفاف على استقرار الخصائص البنيوية وثبات نسبة العنصرالغيرعضوي 4 % لمدة تزيد عن شهرين وأظهرت نتائج الطيف المرئي للأشعة فوق البنفسجية ان طبقة الاكيد رفعت من الامتصاص الابتدائي للعينة كما حافظت على قيمة طاقة الفجوة في نطاق البيروفسكايتMAPIحتى بعد مرور سنة كاملة

In this these, we prepared MAPI perovskite thin films by using a spin-coating technique. This structure was studied without protection and by changing the elaboration conditions, such as the annealing temperature, the deposition speed and the effect of glass substrates, then, we followed the evolution of the inorganic element PbI2 when aging samples under environmental conditions. The results showed that the perovskite structure is quickly susceptible to damage by external factors, this is reflected in the high percentage of inorganic elements in the structure. To achieve greater stability of the samples and reduce the rise of the inorganic component, the degradation of this structure was studied in the presence of a transparent alkyd protective layer under environmental conditions; all resulting samples were processed by X-ray diffraction and UV-visible spectroscopy. The transparent alkyd layer maintained the stability of the structural properties and the percentage of inorganic elements remained fixed at 4% for a period of more than two months. The UV-visible spectroscopy results showed that the alkyd layer increased the initial absorbance of the structure and maintained the gap energy value in the MAPI perovskite domain even after a full year. Keywords: Perovskite solar cells, CH₃NH₃PbI₃, Thin films, Annealing temperature, Glass substrates, Stability, Protection layer, Ambient conditions

Dans cettethèse, nous avons préparé des couches minces de pérovskite MAPI en utilisant une technique de spin-coating. Cette structure a été étudiée sans protection et en modifiant les conditions d’élaboration, telles que la température de recuit, la vitesse de dépôt et l'effet des substrats en verre, ensuite, nous avons suivre l'évolution de l'élément inorganique PbI2 lors de vieillissement des échantillons dans des conditions environnementales. Les résultats ont montré que la structure pérovskite est rapidement susceptible d'être endommagée par les facteurs externes, cela se reflète dans le pourcentage élevé d'éléments inorganiques dans la structure. Pour obtenir une plus grande stabilité des échantillons et réduire la montée du composant inorganique, la dégradation de cette structure a été étudiée en présence d'une couche protectrice alkyde transparente dans des conditions environnementales, tous les échantillons résultants ont été traités par diffraction des rayons X et spectroscopie UV-visible. La couche alkyde transparente a maintenu la stabilité des propriétés structurelles et le pourcentage d'éléments inorganiques reste fixe à 4 % pendant une période de plus de deux mois. Les résultats duspectroscopie UV-visible ont montré que la couche alkyde augmentait l'absorbance initiale de la structure et la maintenait la valeur de l'énergie de gapdans le domaine de pérovskite MAPI même après une année complète