Термодинамика сублимации галогенидов метиламмония CH3NH3X (где X - Cl, Br, I)

Аннотация

В качестве наиболее перспективных материалов в последние годы рассматриваются гибридные перовскиты АМХ3, где А = СН3NH3+, B = Pb, X = CI, Br или I. Уже первые попытки их использования привели в 2009 году к созданию фотоэлементов эффективностью преобразования энергии в 3-4%, а к 2017 году она возросла до 19,7%. Столь высокий КПД фотоэлектрического преобразования в перовскитных солнечных элементах обусловлен эффективным поглощением света в видимом спектральном диапазоне, а также сбалансированными транспортными свойствами и большими длинами диффузии носителей заряда. Однако, глубинные причины, обуславливающие эти рекордные характеристики, надежно не установлены, что существенно тормозит целенаправленное улучшение свойств гибридных перовскитоподобных галогенидов и поиск новых материалов с еще более хорошими характеристиками, кроме того, серьезным препятствием на пути внедрения перовскитных солнечных элементов в массовое производство является их недостаточно высокая устойчивость к высокой температуре, влажности и ультрафиолетовому излучению. Главным преимуществом гибридных орган-неорганических перовскитов является то, что они могут быть изготовлены из относительно недорогих веществ «обычной» чистоты, в противоположность солнечным ячейкам на основе кремния. Настоящая работа, таким образом, посвящена систематическому изучению процесса сублимации солей метиламмония CH3NH2·HX, (X = CI, Br, I), измерению давления насыщенного пара этих соединений в широком диапазоне температур и расчету их стандартных термодинамических функций образования и сублимации.