Научная группа Департамента физики под руководством ассистент-профессора Виктора Бруса проводит исследования в области разработки современных радиационно-стойких оптоэлектронных и фотогальванических устройств, требующиеся в стремительно развивающихся коммерческих и научных космических программах. Органические фотодиоды и фотоэлементы являются перспективными для использования при производстве экономичных и сверхлегких оптоэлектронных и энергоаккумулирующих устройств. Они являются главными кандидатами для применения в космосе как самые легкие среди всех неорганических и перовскитных аналогов.
Группа профессора Бруса провела комплексные исследования фотодиодных и фотоэлектрических характеристик органических нефуллереновых устройств до и после воздействия импульсного протонного пучка. В то время как ожидаемое начальное снижение производительности произошло в фотодиодном и фотоэлектическом режимах работы. Неизвестный до сих пор эффект самовосстановления в органических устройствах наблюдался спустя несколько дней после экстремального протонного облучения. Ученые исследовали свойства органических материалов с объемным гетеропереходом и процессы рекомбинации в материале до и после облучения, а также во время процесса самовосстановления. Проведенные исследования позволили получить информацию как о процессах, происходящих в устройствах, так и о основных аспектах механизма самовосстановления, связанного с динамикой протон-индуцированных ловушек в объеме органического активного слоя.
Эксперименты по обработке материалов, изготовлению устройств, протонному облучению и характеризации материалов/устройств были полностью проведены в Назарбаев Университете. Работа выполнена постдокторантами Григорием Пархоменко, Андреем Мостовым, Михаилом Солованом и студенткой докторантуры Гульнур Ахтановой в тесном и плодотворном сотрудничестве с доктором Маратом Кайкановым, разрабатывающим протонный ускоритель INURA в NU.
Полученные результаты имеют высокую значимость для специалистов из разных научных областей (физика, материаловедение, инеженерия), поскольку синергия рекордно легких характеристик и впервые обнаруженного самовосстановления повреждений, вызванных протонами в органических фотодиодах и солнечных элементах, подчеркивает их большой потенциал для применения в быстро развивающемся направлении — космические технологии.
Статья с результатами открытия была недавна принята к публикации в журнале Advanced Energy Materials, один из самых авторитетных журналов в мире.
