Tajibaev Ilxomjon Ibroximjonovichning
fan doktori (DSc) dissertatsiyasi himoyasi haqida e’lon
I. Umumiy ma’lumotlar.
Dissertatsiya mavzusi, ixtisoslik shifri (ilmiy daraja beriladigan fan tarmog‘i nomi): “Perovskit quyosh elementlari faol qatlam strukturaviy defektlarining ularning optik va fotovoltaik xususiyatlariga ta’siri”, 01.04.05 - Optika (fizika-matematika fanlari).
Dissertatsiya mavzusi ro‘yxatga olingan raqam: B2024.2.DSc/FM269.
Ilmiy maslahatchi: Zaxidov Erkin Agzamovich, fizika-matematika fanlari doktori, professor.
Dissertatsiya bajarilgan muassasa nomi: U.A. Arifov nomidagi Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti.
IK faoliyat ko‘rsatayotgan muassasa nomi, IK raqami: Ion-plazma va lazer texnologiyalari instituti, DSc.02/30.12.2019.FM/T.65.01.
Rasmiy opponentlar: Baxramov Sagdilla Abdullaevich, fizika-matematika fanlari doktori, akademik; Yusupov Djavdat Baqitjanovich, fizika-matematika fanlari doktori, professor; Absanov Axmad Abdusattarovich, fizika-matematika fanlari doktori, dotsent.
Yetakchi tashkilot: Mirzo Ulug‘bek nomidagi O‘zbekiston Milliy universiteti.
Dissertatsiya yo‘nalishi: nazariy va amaliy ahamiyatga molik.
II. Tadqiqotning maqsadi: Ushbu ishning maqsadi turli strategiyalar yordamida perovskit defektlarini passivatsiya qilish va ularni qurilma barqarorligiga (degradatsiyasiga) ta’sirining fizikaviy mexanizmlarini optik, strukturaviy va fotovoltaik xarakteristikalari orqali aniqlashdan iborat.
III. Tadqiqotning ilmiy yangiligi:
kechikkan fluoressensiya spektrlarini tahlilidan GdCl3 legirlanishi zaryad tashuvchilarning o‘rtacha yashash vaqti 8.01 ns dan 20.27 ns gacha, hajmiy rekombinatsiya vaqtini 14.20 ns dan 32.62 ns gacha, sirtiy rekombinatsiya vaqti 3.54 ns dan 6.25 ns gacha ortirishi aniqlandi;
ilk bor CsPbI2Br asosidagi qurilma uchun barqarorlik sinovlaridagi degredatsiya jarayoni kinetikasi va yutilish spektrlari evolyusiyasi mos kelishi ko‘rsatib berildi;
ilk bor Pb2+ ionlarini Gd3+ ionlariga geterovalent almashtirish orqali CsPbI2Br perovskitining tolerantlik faktori 0,81 dan 0,88 gacha oshirildi, strukturaning fazaviy nobarqarorligi bartaraf etilib, kristall struktura yuqori simmeriyasiga erishishi orqali PQE barqarorligi 4 martadan ko‘proqqa oshirildi;
ilk bor IQ spektrlari yordamida organik modifikatorlar funksional guruhi NH3 ning 3061 sm⁻¹dagi tebranish pikini 3040 sm⁻¹ ga silijishi ular PbI2 bilan, 3038 sm⁻¹ga siljishi ular MAI bilan ta’sirlashishi hamda Van-der-Vals tabiatiga ega bog‘lanish hosil qilayotganligi aniqlandi;
kechikkan fluoressensiya spektrlari tahlilidan SnO2 elektron transport qatlamini organik molekulalar bilan modifikatsiyalash orqali eksitonlarni bo‘linish vaqti 53.2 ns dan 31.1 ns gacha kamaytirilganligi va elektronlarning ekstraksiyasi deyarli 1.5 marta oshirilganligi aniqlandi;
ilk bor qisqa toki zichligini yorug‘lik intensivligiga bog‘liqligi grafigidan organik modifikatorlar perovskitdagi bimolekulyar rekombinatsiya markazlarini SnO2-perovskit sirt chegarasiga chiqarib tashlanishini aniqlandi;
UB-ko‘rinuvchi nurlar spektrida FFA – I2 ta’sirlashish natijasida I2 507 nm dagi pik intensivligi kamayib, 4 nmga “ko‘k siljishi” va 307 nm da yangi yutilish piki paydo bo‘lishi FFA I2 ni passivlashtirishi aniqlandi;
birinchi marta IQ spektrlari FFA dagi N-H tebranish piki PbI2 ta’sirlashgandan so‘ng 3100 sm⁻¹dan va 3082 sm⁻¹ ga, C-O tebranish piki, 1630 sm⁻¹ dan va 1615 sm⁻¹ ga siljishi FFA perovskitdagi qo‘rg‘oshin defektlarini passivatsiya qilishini ko‘rsatib berildi;
kechikkan fluoressensiya spektrlari tahlilidan FFA ni perovskit strukturasiga kiritilishi eksitonlar yashash vaqtini 3,63 ns dan 23,94 ns gacha oshirishi aniqlandi. Hajmiy zaryad bilan cheklangan tok usulidagi tadqiqotlardan esa defektlar zichligi 2.02×1016 sm⁻³ dan 6.02×1015 sm⁻³ gacha kamayganligi aniqlandi;
yutilish spektrlari tahlilidan yodning 227 nm dagi yutilish piki va FFAning 239 nm dagi π→π* o‘tishi piki birgalikdagi eritmada mos ravishda 4 nm ga ko‘k va qizil siljishi mazkur molekulalar o‘rtasida Van-der-Vals bog‘lanishi hosil bo‘lishi aniqlandi. IQ spektrlaridan C=O tebranishi pikini 1709,4 sm-1 dan 1702,6 sm-1ga 6,8 sm-1 “qizil siljishi” PBAT polimeridagi C=O va muvofiqlashtirilmagan PbI2 o‘rtasida xelatlovchi kuch mavjudligi aniqlandi;
ilk bor in-situ UV-Vis spektrlari yordamida PBAT perovskit donacha sirt energiyasini oshirishi natijasida uning kristallanish tezligini 1.13 marta kamaytirishi va kristallanish jarayoni zaryad tashilishi yo‘nalishida sodir bo‘lishi aniqlandi;
fluoressensiyaning kinetikasi natijalari PBAT bilan sirtiy modifikatsiya eksitonlar yashash vaqtini 395 ns dan 835 ns gacha oshirishi aniqlandi. Hajmiy zaryad bilan cheklangan tok usulidagi tadqiqotlardan esa defektlar zichligi 2,33 × 1015 sm-3 dan 1,37 × 1015 sm-3 gacha kamayganligi aniqlandi.
IV. Tadqiqot natijalarining joriy qilinishi.
CsPbI2Br perovskiti fazaviy nobarqarorligini gadoliniy ionlarini kiritish orqali bartaraf etish va defektlar konsentratsiyasini kamaytirishga oid ilmiy natijalardan horijiy jurnallardagi maqolalarda (Energy & Environmental Science. 2023. V.16. №.3. p.862, IF=32.4; Journal of Energy Chemistry. 2023. V.86. p. 9 IF=14; Solar RRL. 2024. V. 8. №. 15. p. 2400216. IF=6) noorganik perovskit barqarorligini oshirish strategiyasi sifatida foydalanilgan. Ilmiy natijalardan foydalanish perovskit fotofaol fazasi barqarorligini oshirish imkonini bergan.
SnO2 elektron transport qatlami sirtini turli organik molekulalar orqali modifikatsiya qilish bilan elektronlar ekstraksiyasini yaxshilash va sirt defektlarini passivlashtirishga doir tadqiqot natijalaridan xorijiy tadqiqotchilar (Journal of Energy Chemistry. 2023. V.86. p. 9 IF=14; Journal of Materials Chemistry A. 2024. V.12. №. 14. p.8370, IF=10.7; ACS Appl. Mater. Interfaces 2023, 15, 8, 10897, IF=8.5 DeCarbon. 2025. S. 100107, IF=1.2) karboksil va aminoguruhga ega molekulyarlarni sirt passivatsiya usuli sifatida foydalangan. Mazkur natijalardan foydalanish turli elektron transport qatlamlarning energetik sathlarini optimallashtirish, sirt defektlari konsentratsiyasini kamaytirish va perovskit quyosh elementlari barqarorligini oshirish imkonini bergan.
Bundan tashqari PBAT organik molekulasi yordamida CsFAMA uch kationli perovskit sirt modifikatsiyasi usulida defektlarni passivatsiya qilish va perovskitda qo‘rg‘oshin ionlari chiqib ketishini oldini olish doirasida olib borilgan tadqiqot natijalaridan xorijiy tadqiqotchilar (Nature communications. 2024. V. 15. №. 1. P. 7139. IF=14.7; Nano-Micro Letters. 2024. V. 16. №. 1. P. 171.IF=31.6; Energy & Environmental Science. 2023. V.16. №.9. p.3825 IF=32.4 ) PQE defektlarini ko‘p funksional guruhlarga ega materiallardan foydalangan holda passivatsiya qilishda foydalangan. Ushbu natijalardan foydalanish CsFAMA perovskiti barqarorligini oshirish imkonini bergan.