Определение квантовой эффективности фотогенерации носителей заряда в пленках новых полимерных композитов методом электрографического разряда тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Астафьев Антон Викторович

• Астафьев Антон Викторович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Астафьев Антон Викторович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 органические фотопроводники

1.2 электрофотография и ксерография

1.3 особенности разряда в газах

1.3.1 улучшение распределение электрического поля

1.3.2. Барьерный эффект

1.3.2. использование высокого давления

1.3.3. Использование высокого вакуума

1.3.4. Использование газов с высокой диэлектрической прочностью

1.4. перенос заряда в органических фотопроводниках

1.5 фотогенерация

1.5.1 Свойства экситонов

1.5.2 Теория неадиабатического электронного переноса

1.5.3 Модель Онзагера

1.5.4 Фотогенерация зарядов в органических объемных гетеропереходных солнечных элементах

1.5.5 Электролюминесценция

1.6 квантовая эффективность фотогенерации

1.7 Сенсибилизация полимеров крастителями как способ повышения КЭФ

Глава 2. Исследования полимерных пленок

2.1 захват носителей в глубокие ловушки

ГЛАВА 3 ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

3.1 сущность метода

3.1.1 темновой спад

3.1.2 освещение образца

3.2 варианты установок измерений эг методом

3.2.1 использование вибрирующего электрода

3.2.2 использование промышленного вольтметра электрометрического (вк2-16)

3.3. модифицированный вариант метода

Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ОБРАЗЦОВ

4.1 образцы стекло/ГГО/ПЭДОТ:ПСК/ПВК:ЦК

4.1 образцы на основе пвк с добавлением производного тиено[3,2-Ь]индола isc3, isc4

Глава 5 Обсуждение результатов

публикации, выполненные автором

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Определение квантовой эффективности фотогенерации носителей заряда в пленках новых полимерных композитов методом электрографического разряда»

ВВЕДЕНИЕ

С развитием пленочной электроники на основе органических полупроводников актуальным становятся поиск новых органических материалов и исследование их электропроводности и фотопроводимости. Фотоэлектрические свойства полимерного фотопроводника обусловлены квантовой эффективностью фотогенерации (КЭФ) свободных носителей заряда и их транспортом в пленке. Электрографический (ЭГ) метод позволяет измерять КЭФ в пленочных образцах с достаточной точностью, при этом не требует большого количества входных условий. В работе представлена модифицированная ЭГ установка для измерения поверхностного потенциала наэлектризованных пленок, проведены измерения КЭФ в новых полимерных композитах, сделаны выводы о связи структуры новых молекул с их фотоэлектрическими свойствами.

Целью работы является исследование фотогенерации свободных носителей заряда в пленках новых полимерных композитов методом электрографического разряда.

Задачами работы является:

• Проанализировать процесс фотогенерации носителей заряда в пленках полимерных композитов и методы определения квантового выхода фотогенерации.

• Проанализировать возможные варианты измерительных схем электрографического метода, выяснить их достоинства и недостатки.

• Предложить измерительную схему регистрации электрического сигнала в электрографическом методе.

• Изготовить и отладить экспериментальную установку электрографического метода.

• Выполнить тестирование установки: провести измерения кинетики фотоиндуцированной проводимости на образцах известного полимерного композита.

• Установить необходимые условия и требования к пленочным образцам фотопроводника для корректного измерения квантовой эффективности фотогенерации.

• Выполнить измерения квантовой эффективности фотогенерации носителей заряда в пленках новых полимерных композитов.

Постановка проблемы. Квантовая эффективность фотогенерации (КЭФ) носителей заряда в полимерных материалах - основной параметр, характеризующий эффективность генерации электронов и дырок при поглощении фотонов фотопроводником. В связи с поиском и разработкой новых фотоактивных материалов для фотоэлектрических устройств КЭФ является важной величиной, следуя которой можно проводить оптимизацию структуры молекул и состава композита для повышения фотоэлектрических характеристик. Такими устройствами могут быть пленочные солнечные элементы, светодиоды, фотодиоды и фотодетекторы. Среди нескольких методов измерения КЭФ для каждого характерны свои достоинства и ограничения, не позволяющие получить исчерпывающую информацию о динамике фотофизических процессов, происходящих в полимерных материалах.

Фотогенерация носителей заряда в полимерных материалах определяется комплексным взаимодействием следующих фундаментальных процессов:

Фотовозбуждение и образование экситонов: Поглощение фотонов света приводит к образованию экситонов — связанных состояний электрона и дырки. Эффективность диссоциации экситонов на свободные носители заряда

играет решающую роль в значении КЭФ. Этот процесс зависит от энергии связи экситона, диэлектрической постоянной среды, морфологии материала.

Рекомбинация носителей заряда: бимолекулярная рекомбинация электрона и дырки может снижать КЭФ.

Транспорт носителей заряда: Эффективность переноса носителей заряда к электродам определяется их подвижностью, на величину которой влияет морфология материала и наличие ловушек. Такие методы, как времяпролетный метод (ВПМ), метод тока, ограниченного пространственным зарядом, и метод полевого транзистора, позволяют исследовать транспорт носителей заряда и определять их подвижность. Из них лишь ВПМ может быть применен для определения КЭФ. Однако он трудоемкий и требует сложной экспериментальной и измерительной оснастки.

В этой связи, разработка комплексных подходов, объединяющих различные экспериментальные техники, является продуктивным направлением в исследовании новых материалов для органической оптоэлектроники.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- Впервые исследована квантовая эффективность фотогенерации в полимерных композитах на основе поли-Ы-винилкарбазола с добавкой производного тиено[3,2-Ь]индола ^С3 и КС4. Установлены: влияние состава неактивного заместителя R в молекулах на квантовую эффективность фотогенерации (КЭФ) и причина пониженного значения КЭФ в композите, связанная с энергетическим барьером на границе фотопроводник - дырочно-транспортный слой.

- Представлен вариант электрографического метода измерения кинетики спада поверхностного потенциала пленочных полимерных образцов на установке с использованием электрометра на полевом транзисторе. Впервые применена связка «коронатор - образец - электрометр на полевом транзисторе

- АЦП». В ранее известных схемах блоки измерительной установки могли

быть использованы по-отдельности. Предложенная измерительная схема упрощает и удешевляет конструкцию самой установки без потери в качестве измерений.

Работа имеет теоретическую значимость для выявления закономерностей повышения квантовой эффективности фотогенерации при синтезе новых органических полимерных пленок

- Представлена модифицированная схема измерения поверхностного потенциала наэлектризованных полупроводниковых пленок

- Изучены различные способы измерений характеристик пленок, выявлены их недостатки по сравнению с предлагаемым методом.

- Рассмотрены варианты усовершенствования фотоэлектрических свойств полимерных образцов

- Показано, что корректные значения квантовой эффективности фотогенерации носителей заряда достижимы при высоком темпе переноса носителей заряда из пленки фотопроводника на заземленный электрод, который обеспечивает зарядо-транспортный слой.

Практическая значимость работы:

- Создана новая экспериментальная установка для проведения измерений квантовой эффективности фотогенерации в новых полимерных образцах.

- Изготовлены новые органические полупроводниковые образцы с выявленными вариантами улучшения их характеристик. Экспериментально подтверждены теоретические предположения относительно возможностей сенсибилизации различными соединениями.

- Даны рекомендации синтетикам по структуре новых соединений при подготовке полимерных композитов.

- Измерительная установка для регистрации потенциала модифицированным методом поставлена в Учебно-исследовательской лаборатории функциональной безопасности космических систем и аппаратов МИЭМ НИУ ВШЭ в дополнение к имеющейся станции для времяпролетного эксперимента. С помощью установки возможно измерение квантовой эффективности

фотогенерации в органических полимерных образцах, поиск новых высокоэффективных органических соединений. Также, возможно использование установки в учебно-лабораторных целях в рамках лабораторных курсов.

Положения, выносимые на защиту:

1. Преимущество электрографического метода заключается в том, что в установке возможно обойтись без подведения контактов к образцу, которые, стали бы препятствием для получения корректной картины КЭФ. Для измерения поверхностного потенциала используется электрометр на полевом транзисторе, что упрощает измерительную установку, при этом не ухудшая ее чувствительность. Использование предложенного варианта метода определения эффективности фотогенерации носителей заряда позволит совершенствовать поиск и разработку новых материалов для фотоэлектрических устройств. При напряженности поля менее 103 В/см применение ЭГ метода ограничено из-за нестабильности спада поверхностного потенциала (низкое отношение сигнал/шум). Метод не применим и при слишком высоких электрических полях - в некоторых полимерных пленках высокое поле может привести к изменению морфологии поверхности.

2. На примере образцов пленок известного ПВК с различными видами красителя показано влияние дырочного транспортного слоя на темп переноса носителей заряда из фотоактивного слоя на электрод. Добавление слоя ПЭДОТ между фотоактивным слоем и электродом улучшило перенос дырок, а введение наночастиц кремния в ПЭДОТ дополнительно повысило темп переноса дырок на электрод и, тем самым, приблизило измеряемый КЭФ к значению квантового выхода фотогенерации носителей заряда.

3. В процессе сенсибилизации полимерных материалов низкомолекулярными соединениями, помимо анализа спектральной полосы поглощения сенсибилизатора, необходимо учитывать энергетическое

соответствие граничных молекулярных орбиталей (ВЗМО и НСМО) сенсибилизатора и электронных состояний в прилегающем функциональном слое, ответственном за перенос носителей заряда к электродам оптоэлектронного устройства.

4. Внедрение фрагмента тиено[3,2-Ь]индола в структуру красителя улучшает зарядо-транспортные характеристики фотоэлектрических устройств

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 ОРГАНИЧЕСКИЕ ФОТОПРОВОДНИКИ Альтернативная энергетика как новый способ получения энергии. Альтернативная энергетика — совокупность перспективных способов получения, передачи и использования энергии, которые представляют интерес из-за экологичных технологий переработки электричества. Ежегодно мир потребляет около 22ТВт [1] Поэтому альтернативные способы добычи энергии являются перспективным направлением исследований. Многие, кто связан с данным направлением в энергетике считают, что к 2030 году возможен переход на возобновляемые источники энергии, тем самым снизится загрязняющий фактор. [2,3]

Одним из альтернативных способов получения энергии является солнечная энергетика. Солнечная энергетика использует возобновляемый источник энергии и является «экологически чистой». Учитывая поглощение и отражение, Земля получает 16 ПВт энергии Солнца. [4] Неисчерпаемость солнечной энергии как источника, является достаточно привлекательным фактором в разработке способов генерации электрической энергии. Для переработки энергии устанавливают каскады солнечных батарей. Батарея представляет собой объединение полупроводниковых фотоэлементов, преобразующих энергию солнца в постоянный электрический ток. В процессе работы батарей не расходуется кислород, не образуется химических и радиоактивных отходов, а также нет расхода невосполнимых запасов энергии. На данный момент ведутся разработки систем батарей, встроенных в компоненты других конструкций, например панели, встроенные в окна. [5] Первые разработки солнечных батарей относятся к 1954 году. Ученые Дерилл Чапин, Кэл Фуллер и Гордон Пирсон создали солнечную батарею на основе кремния. КПД такой батареи был равен всего лишь 4%, сейчас этот показатель составляет около 30%.

ОФП - это тонкопленочное устройство которое преобразует свет в заряд. Таким образом, основным функциональным требованием к ОФП является то, что в темноте он является хорошим изолятором, но становится проводящим при воздействии света. Для выполнения этой функции используются два ключевых материала: светопоглощающий материал, генерирующий заряд, и материал, переносящий заряд.

Физически,работу ОФП можно с большой степенью точности сравнить с параллельным плоским конденсатором, где плотность поверхностного заряда Q, до экспонирования связана споверхностным потенциалом, V, через емкост ь материала С, как Q = CV. На поверхность наносится заряд, который впоследствии спадает в областях, экспонированных светом. Таким образом, основным функциональным требованием к ОФП является то, что в темноте он является хорошим изолятором, но становится проводником при воздействии света. "Типичный" поверхностный потенциал может составлять до 500 В, а типичное поле - до 105 В/см. Свет поглощается образцом, создается заряд, который впоследствии дрейфует под действием приложенного поля, разряжая устройство [6].

В последние годы, подвид органических фотопроводников -органические солнечные элементы (ОСЭ), использующие органические полимеры, привлекли широкое внимание как в академических, так и в коммерческих кругах. Эти полимеры перспективны с точки зрения их электронных свойств, низкой стоимости, универсальности применения, гибкости тонких пленок и простоты обработки. Эти факторы указывают на то, что органические солнечные элементы, хотя в настоящее время имеют относительно низкую эффективность преобразования энергии (~5-7%),1-3 по сравнению с неорганическими солнечными элементами, обладают потенциалом для эффективной конкуренции с альтернативными технологиями солнечных элементов. Однако для того, чтобы это стало возможным, необходимо дальнейшее повышение эффективности органических солнечных элементов. Это является предметом обширных

исследований во всем мире. Достижение эффективной фотогенерации зарядов является важной задачей для солнечных элементов на молекулярной основе. Например, первые органические солнечные элементы представляли собой простые однослойные устройства, основанные на чистом полимере и двух электродах с различной работой выхода. Эти устройства, основанные на структуре диода Шоттки, привели к низкой эффективности фототока. [6,7]. Различное сходство с электроном (и/или потенциалы ионизации) между этими двумя материалами создавало энергетический сдвиг на их границе раздела, тем самым стимулируя диссоциацию экситонов. Однако эффективность таких бислойных устройств ограничена требованием диффузии экситонов к границе раздела донор/акцептор, что обычно требует толщины пленки менее глубины оптического поглощения. Органические материалы обычно демонстрируют длины диффузии экситонов ~10 нм и глубины оптического поглощения 100 нм, хотя мы отмечаем, что в настоящее время достигается значительный прогресс с органическими материалами с длинами диффузии экситонов, сопоставимыми или превышающими их глубину оптического поглощения.

1.2 ЭЛЕКТРОФОТОГРАФИЯ И КСЕРОГРАФИЯ Первые оттиски, сделанные электрографическим методом, были созданы Честером Карлсоном в 1938 г. Основные этапы - зарядка, экспонирование, проявка, перенос, закрепление и подготовка фоторецептора к повторному использованию - все они присутствуют в современных электрофотографических принтерах [8,9]

Изначально, электрофотографические машины были «копировальными аппаратами». Электростатическое скрытое изображение формировалось на фоторецепторе путем отражения экспонирующего света (ксеноновая вспышка или медленно сканирующий "белый" свет) от документа (обычно печатной страницы с черными чернилами) на поверхность электростатически заряженного фоторецептора. При экспонировании вспышкой все изображение отражалось на плоский фоторецептор на основе пленки. При системе

сканирующего экспонирования фоторецептор может быть либо пленочным, либо барабанным. Существует небольшая разница в физике фоторазряда, когда заряженный фоторецептор экспонируется импульсом света, который короток по сравнению со временем, которое требуется заряду для прохождения через пленку, по сравнению с более длительным экспонированием менее интенсивным светом (как в сканирующей системе). В первом случае весь фотогенерированный заряд производится практически мгновенно и проходит через пленку в виде массы. В этом случае происходит разряд, ограниченным пространственным зарядом. Внутреннее поле становится равным нулю в областях, где заряд прошел. В качестве альтернативы разряд, ограниченный эмиссией, происходит, когда экспонирование происходит в течение длительного времени, а внутреннее поле уменьшается постепенно и равномерно. Другой фактор заключается в том, что короткие экспозиции с высокой интенсивностью могут приводить к рекомбинации Ланжевена (бимолекулярной рекомбинации, ограниченной диффузией), что приводит к снижению чувствительности (отказ от взаимности) по сравнению с экспозициями с низкой интенсивностью.[10-11]. Поскольку черные печатные области документа не отражают экспонирующий свет, соответствующие области на фоторецепторе остаются заряженными. Затем процесс проявки включает в себя контакт фоторецептора с частицами тонера, имеющими заряд, противоположный заряду фоторецептора. Происходит "проявка заряженной области". Во всех копировальных аппаратах процесс проявки был "бинарным" в том смысле, что поверхность фоторецептора либо была заряжена, либо нет, и эти области либо проявлялись тонером, либо нет. Разница поверхностного потенциала между заряженными и фоторазряженными областями фоторецептора называется потенциалом изображения. На практике для подсистемы проявки требуется несколько сотен вольт потенциала изображения. Перенос тонера с фоторецептора на конечный приемник (обычно бумага, но иногда прозрачный пластиковый лист для прозрачных пленок) осуществлялся (и до сих пор осуществляется) сочетанием

поверхностного контакта и электростатики. Основным фундаментальным требованием к фоторецептору в копировальном аппарате является низкая темновая проводимость и высокая фотопроводимость. Хотя в оригинальных экспериментах Карлсона использовалась пленка из серы, в первых коммерческих копировальных аппаратах Xerox использовались тонкие пленки аморфного селена, а затем сплавы селена с мышьяком и теллуром. Эти неорганические полупроводниковые материалы обладали относительно высокой темновой проводимостью (которую можно было снизить путем процедур приработки) и высокой фоточувствительностью. При положительном заряде (дырки подвижны) они были фоточувствительны к экспонированию "белым светом". Однако они имели низкую или нулевую фоточувствительность к экспонированию красным светом. Это привело к тому, что ранние копировальные аппараты были "слепы" к документам, содержащим информацию красного цвета. Другие соображения заключались в том, что эти материалы имели высокую диэлектрическую проницаемость (высокую плотность поверхностного заряда при заданном поверхностном потенциале), имели высокий темновой спад, если не были должным образом приработаны после нанесения, и требовали приготовления путем вакуумного испарения [11].

Ключевым этапом электрофотографического (ЭФ) процесса является создание поверхностного заряда на изолирующем фотопроводнике. Например, удельное сопротивление 1014 Ом см приведет к темновому спаду ~20 В/с при поле 105 В/см. Для стандартного двухслойного фотопроводника поверхностный заряд всегда отрицательный. Для однослойного ОФП поверхностный заряд может иметь любую полярность. Во всех современных ЭФ принтерах заряд наносится путем создания коронного разряда соответствующей полярности вблизи поверхности фотопроводника таким образом, чтобы ионы притягивались к заземляющему слою и накапливались на поверхности промежуточного изолирующего проводника. В зарядном устройстве может использоваться тонкая проволока или проводящий валик,

находящийся под высоким потенциалом. Фотопроводники обычно рассматриваются как идеальные изоляторы, поэтому параллельный плоский конденсатор является подходящей моделью. Таким образом, плотность поверхностного заряда и поверхностный потенциал (V) связаны через емкость (С). Темновой спад в основном обусловлен переносом дырок, и то, где и как эти заряды возникают, было предметом многих исследований. Дырки в фотопроводниках могут возникать за счет инжекции заряда с заземляющего электрода или свободной поверхности. Как правило, поверхностный потенциал будет увеличиваться в присутствии коронного разряда и в итоге выровняется по мере приближения внутреннего поля к ~106 В/см. При прекращении заряда поверхностный потенциал уменьшается со временем. Детали темнового спада зависят от характеристик коронатора, условий окружающей среды и предыдущей истории заряд/экспонирование образца фотопроводника. Характеристики зарядки и темнового спада фотопроводников не являются исключительно характеристикой материалов, а зависят от ЭФ процесса, в котором он используется.

Высокая степень однородности зарядного напряжения на полимере является обязательным условием для высококачественного покрытия на твердой поверхности копирования. Тем не менее, многие ксерографические копировальные машины являются линейными копирующими устройствами, то есть имеющими ограниченное воспроизведение сплошной области. На коронный провод подается напряжение от регулируемого источника высокого напряжения. Компенсация влияния на коронатор температуры, влажности и атмосферного давления, может быть обеспечена подведением постоянного тока для коронного провода. Дальнейшее усовершенствование заключается в обеспечении постоянного тока для полимера. Результатом является постоянный контроль плотности поверхностного заряда. В последние годы ксерографические копировальные машины усовершенствовались, используются различные методы заряжения поверхностей и переноса изображения. [12]

1.3 ОСОБЕННОСТИ РАЗРЯДА В ГАЗАХ Прежде всего, пробивные напряжения газа зависят от того, однородно ли электрическое поле или нет. В общем, требуемая напряженность электрического поля для возникновения физических процессов, таких как процессы ионизации и коронные разряды, составляет около 30 кВ/см в атмосферном воздухе при нормальных условиях, что означает, что пробивное напряжение воздуха составляет около 30 кВ/см в однородных и слабо неоднородных электрических полях, в то время как явление разряда сильно отличается в сильно неоднородных электрических полях. Поскольку электрические поля распределены неоднородно, частичные разряды (в частности, коронный разряд) будут возникать в локальных областях с высокой напряженностью электрического поля, хотя напряженность электрического поля в остальном пространстве может быть значительно ниже. При повышении приложенного напряжения газовый разряд будет быстро развиваться и превращаться в стример или даже приводить к пробою газового промежутка. При этом средняя напряженность электрического поля все еще значительно ниже 30 кВ/см. Однородность электрических полей оказывает существенное влияние на характеристики пробоя газового промежутка. Кроме того, пробивные напряжения газового промежутка зависят от атмосферных условий, таких как давление, температура и влажность.

В целом, однородным можно назвать только электрическое поле между двумя параллельными пластинчатыми электродами с исключением краевых эффектов. Расстояния промежутка однородного электрического поля редко бывают большими в реальных устройствах. Из-за больших расстояний промежутка требуемые размеры электродов будут слишком велики, чтобы исключить краевые эффекты. Экспериментальные наборы данных в условиях однородного электрического поля обычно относятся к малым газовым промежуткам. Полярный эффект отсутствует из-за того, что два электрода

имеют одинаковую форму и расположены симметрично. В однородных электрических полях отсутствуют корона и полярные эффекты. Пробивные напряжения абсолютно одинаковы при постоянном/переменном напряжении и импульсных напряжениях.

Рис.1 Характеристики пробоя для различных расстояний для промежутка менее 10 см.

Характеристика пробоя в сильно неоднородных полях заключается в том, что из-за сильной неоднородности электрического поля влияние неоднородности на пробивное напряжение ослабевает, а влияние расстояния промежутка усиливается. Это связано с тем, что перед пробоем возникает коронный разряд, при этом внешнее электрическое поле сильно искажается пространственными зарядами после развития разряда.

Этот результат имеет большое значение на практике; в крайнем случае с сильно неоднородным электрическим полем в качестве типовых конструкций

электродов можно выбрать стержневые, тонкопроволочные или игольчатые электроды.

Характеристики пробоя при постоянном напряжении

Рис. 2 пробивные напряжения при постоянном напряжении в зависимости от расстояния промежутка на игольчатых (тонкопроволчных) электродах.

На рис. 2 представлены пробивные напряжения при постоянном напряжении в зависимости от расстояния промежутка на игольчатых электродах. В газовом промежутке, где распределение электрического поля сильно неоднородно, полярность игольчатого электрода может сильно влиять на пробивное напряжение. Это так называемые полярные эффекты. Пробивное напряжение с положительным игольчатым электродом значительно ниже, чем с отрицательным игольчатым электродом.

Как показано на рис. 2, пробивное напряжение на игольчатых электродах находится между пробивным напряжением. С одной стороны, разряд может развиваться быстро, поскольку в игольчатых электродах имеется положительно заряженный острый наконечник, поэтому пробивное напряжение должно быть ниже, чем у электродов с отрицательным потенциалом на конце иглы.

Обычно однородность электрических полей увеличивается с ростом областей с сильной напряженностью электрического поля. Следовательно, максимальная напряженность электрического поля при использовании игольчатых электродов должна быть ниже, у пластинчатых электродов, а пробивное напряжение выше. Средняя пробивная электрическая прочность составляет около 4,5 кВ/см при положительно заряженном электроде, а когда электрод имеет отрицательную полярность, средняя пробивная электрическая прочность составляет около 10 кВ/см. При постоянном напряжении, поскольку расстояние промежутка меньше соответствующей длины волны электромагнитной волны, электрическое поле в любой момент времени можно приближенно принять за электростатическое поле.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Астафьев Антон Викторович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Внутреннее потребление электроэнергии // Enerdata URL:https://yearbook.enerdata.ru/electricity/electricity-domestic-consumption-data.html

2. Opportunities and options for integrating climate change adaptation with the Sustainable Development Goals and the Sendai Framework for Disaster

Risk

Reduction 2015-2030 // United Nations Climate Change URL https://unfccc.int/sites/default/files/resource/docs/2017/tp/03.pdf

3. Jacobson M.Z., Delucchi M.A. Providing all global energy with wind, water, and solar power, Part I: Technologies, energy resources, quantities and

areas of infrastructure, and materials // Energy Policy. 2011. №39. С. 1154-1169.

4. Press release 2013 // Heliatek GmbH URL: http://www.heliatek.com/wpcontent/

uploads/2013/09/Heliatek_AGC_FINAL_26_09_2013.pdf

5. Green M.A. The path to 25% silicon solar cell efficiency: History of silicon cell evolution // Progress in Photovoltaics. 2009. №17. С. 183-189.

6. Antoniadis, H.; Hsieh, B. R.; Abkowitz, M. A.; Jenekhe, S. A.; Stolka, M. Synth. Met. 1994, 62, 265.

7. Hoppe, H.; Sariciftci, N. S. J. Mater. Res. 2004, 19, 1924.

8. Fritz, G. F.; Hoesterey, D. C.; Brady, L. E. Appl. Phys. Lett. 1971, 19, 277.

9. Dessauer, J. H. My Years with Xerox: The Billions Nobody Wanted; Manor: New York, 1971.

10. Owen, D. Copies in Seconds: How a Lone InVentor and an Unknown Company Created the Biggest Communication Breakthrough Since

GutenbergsChester Carlson and the Birth of the Xerox Machine; Simon and Schuster: New York, 2005.

11. Lin, L.-B.; Young, R. H.; Weiss, D. S.; Molaire, M. F.; Jenekhe, S. A.; Borsenberger, P. M. Proc. SPIE 1998, 3422, 27

12. Young, R. H. J. Appl. Phys. 1986, 60, 272.

13.Thomas F. Hayne (January 1976), "Screen Controlled Corona Device (Scorotron) for Charging in a Xerographic Copier", IEEE Transactions on Industry Applications, IA-12

14. Pai, D. M. SPSEs Fourth International Conference on Electrophotography 1981, 121.

15. Pai, D. M.; Janus, J. Photogr. Sci. Eng. 1983, 27, 14.

16. Coropceanu, V.; Cornil, J.; da Silva Filho, D. A.; Olivier, Y.; Sibey,R.; Bredas, J.-L. Chem. ReV. 2007, 107, 926.

17. Kuder, J. E.; Pochan, J. M.; Turner, S. R.; Hinman, D. F. J. Electrochem. Soc.: Electrochem. Sci. Tech. 1978, 125, 1750.

18. Durrant, J. R.; Haque, S. A.; Palomares, E. Chem. Commun. 2006, 3279.

19. Morteani, A. C.; Sreearunothai, P.; Herz, L. M.; Friend, R. H.; Silva, C. Phys. ReV. Lett. 2004, 92, 247402.

20. Veldman, D.; Opek, O.; Meskers, S. C. J.; Sweelssen, J.; Koetse, M. M.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M.; Bavel, S. S. v.; Loos, J.; Janssen, R. A. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 7721.

21. Clarke, T. M.; Ballantyne, A. M.; Nelson, J.; Bradley, D. D. C.; Durrant,

J.R. AdV. Funct. Mater. 2008, 18, 4029.

22. Bre'das, J.-L.; Cornil, J.; Heeger, A. J. AdV. Mater. 1996, 8, 447.

23. Scheblykin, I. G.; Yartsev, A.; Pullerits, T.; Gulbinas, V.; Sundstrom, V. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 6303.

24. O'sterbacka, R.; Wohlgenannt, M.; Shkunov, M.; Chinn, D.; Vardeny, Z. V. J. Chem. Phys. 2003, 118, 8905.

25. Chasteen, S. V.; Harter, J. O.; Rumbles, G.; Scott, J. C.; Nakazawa, Y.; Jones, M.; Horhold

26. Gulbinas, V.; Zaushitsyn, Y.; Sundstro'm, V.; Hertel, D.; Ba"ssler, H.; Yartsev, A. Phys. ReV. Lett. 2002, 89, 107401.

27. Bakulin, A. A.; Martyanov, D. S.; Paraschuk, D. Y.; Pshenichnikov, M. S.; van Loosdrecht, P. H. M. J. Phys. Chem. B 2008, 112, 13730.

28. Marcus, R. A. J. Chem. Phys. 1956, 24, 966.

29. Onsager, L. Phys. ReV. 1938, 54, 554.

30. Tachiya, M. J. Chem. Phys. 1988, 89, 6929.

31. Braun, C. L. J. Chem. Phys. 1984, 80, 4157.

32. Tachiya, M. J. Chem. Phys. 1988, 89, 6929.

33. Wojcik, M.; Tachiya, M. Radiat. Phys. Chem. 2005, 74, 132.

34. Pan, J.; Scherf, U.; Schreiber, A.; Haarer, D. J. Chem. Phys. 2000, 112, 4305.

35. Lenes, M.; Morana, M.; Brabec, C. J.; Blom, P. W. M. AdV. Func. Mater. 2009, 19, 1106.

36. Mihailetchi, V. D.; Xie, H. X.; de Boer, B.; Koster, L. J. A.; Blom, P. W. M. AdV. Funct. Mater. 2006, 16, 699.

37. Arkhipov, V. I.; Heremans, P.; Bassler, H. Appl. Phys. Lett. 2003, 82, 4605.

38. Koehler, M.; Santos, M. C.; Luz, M. G. E. d. J. Appl. Phys. 2006, 99, 053702.

39. Hertel, D.; Soh, E. V.; Bassler, H.; Rothberg, L. J. Chem. Phys. Lett. 2002, 361, 99.

40. Morteani, A. C.; Friend, R. H.; Silva, C. Chem. Phys. Lett. 2004, 391, 81.

41. Hallermann, M.; Haneder, S.; Como, E. D. Appl. Phys. Lett. 2008, 93, 053307.

42. Hasharoni, K.; Keshavarz-K, M.; Sastre, A.; Gonzalez, R.; Bellavia-Lund, C.; Greenwald, Y.; Swager, T.; Wudl, F.; Heeger, A. J.J. Chem. Phys. 1997, 107, 2308.

43. Veldman, D.; Chopin, S. p. M. A.; Meskers, S. C. J.; Janssen, R. A. J.J. Phys. Chem. A 2008, 112, 8617.

44. Ohkita, H.; Cook, S.; Astuti, Y.; Duffy, W.; Heeney, M.; Tierney,

S.; McCulloch, I.; Bradley, D. D. C.; Durrant, J. R. Chem. Commun. 2006,

3939.

45. Ford, T. A.; Ohkita, H.; Cook, S.; Durrant, J. R.; Greenham, N. C.Chem. Phys. Lett. 2008, 454, 237.

46. Ford, T. A.; Avilov, I.; Beljonne, D.; Greenham, N. C. Phys. ReV. B 2005, 71, 125212.

47. Scharber, M. C.; Mu'hlbacher, D.; Koppe, M.; Denk, P.; Waldauf, C.; Heeger, A. J.; Brabec, C. J. AdV. Mater. 2006, 18, 789.

48. Halls, J. J. M.; Cornil, J.; dos Santos, D. A.; Silbey, R.; Hwang,

D. H.; Holmes, A. B.; Bredas, J. L.; Friend, R. H. Phys. ReV. B 1999, 60,

5721.

49. Sensfuss, S.; Al-Ibrahim, M.; Konkin, A.; Nazmutdinova, G.;Zhokhavets, U.; Gobsch, G.; Egbe, D. A. M.; Klemm, E.; Roth, H.-K. SPIE-Proc. Org. PhotoVoltaics IV 2004, 129.

50. Miller, J. R.; Calcaterra, L. T.; Closs, G. L. J. Am. Chem. Soc. 2002, 106, 3047.

51. Hukka, T. I.; Toivonen, T.; Hennebicq, E.; Bre'das, J. L.; Janssen, R. A. J.; Beljonne, D. AdV. Mater. 2006, 18, 1301.

52. Meskers, S. C. J.; van Hal, P. A.; Spiering, A. J. H.; Hummelen, J. C.; van der Meer, A. F. G.; Janssen, R. A. J. Phys. ReV. B 2000, 61, 9917 LP.

53. Quist, P. A. P.; Savenije, T. J.; Koetse, M. M.; Veenstra, S. C.; Kroon, J. M.; Siebbeles, L. D. A. AdV. Funct. Mater. 2005, 15, 469.

54. Ohkita, H.; Cook, S.; Astuti, Y.; Duffy, W.; Tierney, S.; Zhang, W.;Heeney, M.; McCulloch, I.; Nelson, J.; Bradley, D. D. C.; Durrant, J. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 3030

55. Clarke, T.; Ballantyne, A.; Jamieson, F.; Brabec, C.; Nelson, J.;Durrant, J. Chem. Commun. 2009, 89.

56. Morteani, A. C.; Sreearunothai, P.; Herz, L. M.; Friend, R. H.; Silva, C. Phys. ReV. Lett. 2004, 92, 247402.

57. Nelson, J.; Kirkpatrick, J.; Ravirajan, P. Phys. ReV. B 2004, 69, 035337.

58. Kanai, Y.; Grossman, J. C. Nano Lett. 2007, 7, 1967.

59. Nazeeruddin, M. K.; Kay, A.; Rodicio, I.; Humphry-Baker, R.; Mueller, E.; Liska, P.; Vlachopoulos, N.; Graetzel, M. J. Am. Chem.Soc. 2002, 115,

6382.

60. Xue-Hua Zhang, Yan Cui, Ryuzi Katoh, Nagatoshi Koumura, and Kohjiro Hara Organic Dyes Containing Thieno[3,2-b]indole Donor for Efficient Dye-Sensitized Solar Cells, J. Phys. Chem. C 2010, 114, 18283-18290

61. В.М. Светличный, Е.Л. Александрова, Л.А. Мягкова, Н.В. Матюшина, Т.Н. Некрасова, А.Р. Тамеев, С.Н. Степаненко, А.В. Ванников, В.В. Кудрявцев. Фотофизические свойства индоло[3,2-Ь]карбазолов — перспективного класса материалов для оптоэлектроники Физика и техника полупроводников, 2010, том 44, вып. 12

62. Александрова Е. Л., Иванов А. Г., Геллер Н. М., Шаманин В. В. «Структурные закономерности механизма фотогенерации свободных носителей заряда в рядах элементов, содержащих полисалицилиденазометинов». Физика и техника полупроводников. 2010. Т. 44. № 5. С. 660-668.

63. Armin A. Balanced Carrier Mobilities: Not a Necessary Condition for High-Efficiency Thin Organic Solar Cells as Determined by MIS-CELIV / Armin

A., Juska G., Ullah M., Velusamy M., Burn P.L., Meredith P., Pivrikas A. // AdvancedEnergy Materials -2014 -Vol 4 - P. 1300954 (1-8).

64. Armin A. Balanced Carrier Mobilities: Not a Necessary Condition for High-Efficiency Thin Organic Solar Cells as Determined by MIS-CELIV / Armin A., Juska G., Ullah M., Velusamy M., Burn P.L., Meredith P., Pivrikas A. // Advanced Energy Materials -2014 -Vol 4 - P. 1300954 (1-8).

65. Rumyantcev B.M., Bibikov S.B., Berendyaev V.I., Kovarsky A.L., Sorokina O.N., Leontiev V.G., Nikitin L.N. Magnetic nanoparticles effect on photoelectric sensitivity and photoconduction of polymer composites. // The chemistry and physics of engineering materials, Volume 1 : Apple Academic Press, c. 275-299

66. B.M. Rumyantsev, V.I. Berendyaev, A.Yu. Tsegel'skaya, T.S. Zhuravleva, LV. Klimenko. Photoconducting polymer nanocomposites with efficient photogeneration and bipolar transport for optoelectronic applications. // Synthetic Metals 152 (2005) 85-88

67. R. N. Nurmukhametov, V. I. Berendyaev, L. V. Volkova, et al., Zh. Prikl. Spectrosk. 77 (4), 563 (2010).

68. B. V. Kotov, G. V. Kapustin, S. N. Chvalun, et al., Vysokomol. Soedin., Ser. A 36, 1972 (1994).

69. N. G. Kuvshinsky, V. M. Komko, and S. E. Kosijung, Mol. Phys. 73, 805 (1991).

70. B. M. Rumyantsev, V. I. Berendyaev, A. Yu. Tsegel'skaya, et al., Synth. Met. 152, 85 (2005).

71. B. M. Rumyantsev, V. I. Berendyaev, and A. V. Pebalk, Russ. J. Phys. Chem. B 6, 348 (2012)

72. B. M. Rumyantsev, V. I. Berendyaev, and S. B. Bibikov Synergistic Effect in Photoconductive Composites of Soluble Polyimides with Dyes of the Rylene Series // Photochemistry and magnetochemistry. Russian Journal of Physical Chemistry A, 2021, Vol. 95, No. 12, pp. 2517-2522

73. B. V. Kotov, V. I. Berendyaev, B. M. Rumyantsev, et al.,Dokl. Akad.

Nauk 367, 81 (1999).

74. B. V. Kotov, Zh. Fiz. Khim. 62, 2709 (1988).

75. M. Pope and E. Swenberg, Electronic Processes in Organic Crystals (Oxford Univ. Press, Oxford, 1982).

76 A. L. Buchachenko, R. Z. Sagdeev, and K. M. Salikhov, Magnetic and Spin Effects in Chemical Reactions (Nauka, Novosibirsk, 1978) [in Russian]

77. B. M. Rumyantsev, V. I. Berendyaev, A. Yu. Tsegel'skaya, and B. V. Kotov, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 384, 61 (2002).

78. Minoru Umeda. Electric-field dependence of photocarrier generation efficiency of organic photoconductors // Journal of applied physics 117, 095501

79. c. H. Henry, H. Kukimoto, G. L. Miller, and F. R. Merritt, Phys. Rev. B7,2499 (1973).

80. A. Zylbersztejn, Appl. Phys. Lett. 33, 200 (1978).

72. 3G. J. Rees, H. G. Grimmeiss, E. Janzen, and B. Skarstam, J. Phys. C 13, 6157 (1980)

81. Abbaszadeh, D., Kunz, A., Wetzelaer, G. A. H., Michels, J. J., Cräciun, N. I., Koynov, K., Blom, P. W. M. // Elimination of charge carrier trapping in diluted semiconductors. Nature Materials, (2016). 15(6), 628-633.

82. K. Ding, X. Huang, Y. Li, S. R. Forrest. "Photogeneration and the bulk quantum efficiency of organic photovoltaics", Energy Environ. Sci., 2021,14, 15841593

83. Borsenberger P.M. and Weiss D.S. Organic Photo Receptors for Xerography. Marcel Dekker, Inc. New York, 1999. 768 p.

84. J. A. Amick. "A Volume-Charge Capacitor Model for ELECTROFAX Layers," RCA Review, Vol. 20, p. 770, 1959

85. Astafev A.V., Tameev A.R., Ilin A., Sayarov I. R., Tedoradze M. G. The photoconductivity of a composite of poly-N-vinylcarbazole with carbocyanine dye improved by silicon nanoparticles Nanobiotechnology Reports. 2023. No. 7

86. Fan B., de Castro F.A., Heier J., Hany R., Nüesch F. // Organic Electronics 2010. V.11. Iss.4. P. 583-588. // https://doi.org/10.1016lj.orgel.2009.12.017

87. S. Steparuk; R. A. Irgashev; E. F. Zhilina; G. L. Rusinov; S. A. Petrova;

D. S. Saranin; A. E. Aleksandrov; A. R. Tameev. Thieno[3,2-b]indole-benzo[b]thieno[2,3-d]thiophen-3(2H)-one-based D-n-A molecules as electron transport materials for perovskite solar cells // New Journal of Chemistry. 2022. V.46. Iss.34. P.16612-16617. DOI: 10.1039/d2nj02202h

88. R. D. Chavan, D. Prochowicz, B. Bonczak, M. Fialkowski, M. M. Tavakoli, P. Yadav, M. J. Patel, S. K. Gupta, P. N. Gajjar and C. K. Hong, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2021, 13, 20296-20304

89. M. Ahlheim, M. Barzoukas, P. V. Bedworth, M. Blanchard- Desce, A. Fort, Z. Y. Hu, S. R. Marder, J. W. Perry, C. Runser, M. Staehelin and B. Zysset, Science, 1996, 271, 335-337

90. A. S. Steparuk, R. A. Irgashev, G. L. Rusinov, E. V. Krivogina, P. I. Lazarenko and S. A. Kozyukhin, Russ. Chem. Bull., 2019, 68, 1208-1212.

91. A. S. Steparuk, R. A. Irgashev, E. F. Zhilina, V. V. Emets, V. A. Grinberg,

E. V. Krivogina, E. V. Belova, P. I. Lazarenko, G. L. Rusinov and S. A. Kozyukhin, J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 2022, 33, 6307-6317.

92. S. Wang, J. W. Ryan, A. Singh, J. G. Beirne, E. Palomares and G. Redmond, Langmuir, 2016, 32, 329-337.

93. S. Ryu, J. Seo, S. S. Shin, Y. C. Kim, N. J. Jeon, J. H. Noh and S. Il Seok, J. Mater. Chem. A, 2015, 3, 3271-3275.

94. F. Zhang, Z. Zhuo, J. Zhang, X. Wang, X. Xu, Z. Wang, Y. Xin, J. Wang, J. Wang, W. Tang, Z. Xu and Y. Wang, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 2012, 97, 7177

95. M. A. Pan, T. K. Lau, Y. Tang, Y. C. Wu, T. Liu, K. Li, M. C. Chen, X. Lu, W. Ma and C. Zhan, J. Mater. Chem. A, 2019, 7, 20713-2072

96. A. A. Said, J. Xie and Q. Zhang, Small, 2019, 15, 1900854

97. Astafev A.V., Tedoradze M., Tameev A. The efficiency of charge carrier photogeneration in films of poly-N-vinylcarbazole sensitized with derivatives of

thieno[3,2-b]indole // Материаловедение (перевод). 2023

98. Nazeeruddin, M. K.; Pechy, P.; Renouard, T.; Zakeeruddin, S. M.; Humphry-Baker, R.; Comte, P.; Liska, P.; Cevey, L.; Costa, E.; Shklover, V.; Spiccia, L.; Deacon, G. B.; Bignozzi, C. A.; Gratzel, M. J. Am. Chem. Soc. 2001, 123,1613.

99. N. K. Noel, A. Abate, S. D. Stranks, E. S. Parrott, V. M. Burlakov, A. Goriely and H. J. Snaith, ACS Nano, 2014, 8, 9815-9821.

100. Prasad, A.; Erik, V. E.; Wim, D. Synlett 2005, 127.

101. J. O'M. Bockris, A. K. N. Reddy, and M. Gamboa-Aldeco, Modern Electrochemistry 2A, 2nd ed. (Plenum Press, NY, 2000), Chap. 7.