alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2021.09.048-056alternative-2104Research ArticleВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА. СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГЕТИКАГидротермальный синтез тройных соединений для солнечных элементовHydrothermal synthesis of ternary compounds for solar cellsИсаковГ. И.IsakovG. I.

Исаков Гудрат Исакович, доктор физико-математических наук, профессор

Az 1143, Баку, пр. Г.Джавида, 33

Az 7000, Нахчыван, пр. Гейдар Алиева, 35

Gudrat I. Isakoв, Doctor of Physics and Mathematics sciences, Professor

Az 1143, Baku, H.Javid ave., 33

Az 7000, Nakhchivan, Heydar Aliyev ave., 35

gudrat.isakov@gmail.comРзаевБ. З.RzayevB. Z.

Рзаев Байрам Зулфукар ог, доктор химических наук

Az 1143, Баку, пр. Г.Джавида, 33

Az 7000, Нахчыван, пр. Гейдар Алиева, 35

Bayram Z. Rzaev, Doctor of Chemical Sciences

Az 1143, Baku, H.Javid ave., 33

Az 7000, Nakhchivan, Heydar Aliyev ave., 35

ГараевА. М.GarayevA. M.

Гараев Ахмед Мамед ог, кандидат химических наук, доцент

Az 1143, Баку, пр. Г.Джавида, 33

Az 7000, Нахчыван, пр. Гейдар Алиева, 35

Ahmad M. Qarayev, Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor

Az 1143, Baku, H.Javid ave., 33

Az 7000, Nakhchivan, Heydar Aliyev ave., 35

КазымовМ. Г.KazimovM. H.

Казымов Махбуб Гашим ог, доктор философии по технике, доцент

Az 1143, Баку, пр. Г.Джавида, 33

Az 7000, Нахчыван, пр. Гейдар Алиева, 35

Mahbub H. Kazimov, PhD in En-gineering Research, Associate Professor

Az 1143, Baku, H.Javid ave., 33

Az 7000, Nakhchivan, Heydar Aliyev ave., 35

СулеймановаТ. И.SuleymanovaT. I.

Сулейманова Турадж Ибрагим кызы, кандидат химических наук

Az 1143, Баку, пр. Г.Джавида, 33

Az 7000, Нахчыван, пр. Гейдар Алиева, 35

Turaj I. Suleymanova, Candidate of Chemical Sciences

Az 1143, Baku, H.Javid ave., 33

Az 7000, Nakhchivan, Heydar Aliyev ave., 35

ГашимовА. М.GashimovA. M.

Гашимов Ариф Мамед ог, доктор технических наук, академик НАН Азербайджана

Az 1143, Баку, пр. Г.Джавида, 33

Az 7000, Нахчыван, пр. Гейдар Алиева, 35

Arif M. Gashimov, Doctor of Technical Sciences, Academician of the Na-tional Academy of Sciences of Azerbaijan

Az 1143, Baku, H.Javid ave., 33

Az 7000, Nakhchivan, Heydar Aliyev ave., 35

Институт Физики НАН Азербайджана; Нахчыванское Отделение НАН Азербайджана, Институт Природных РесурсовАзербайджанInstitute of Physics of Azerbaijan NAS; Nakhchivan Branch of Azerbaijan NAS, Institute of Natural ResourcesAzerbaijan202102042022025-274856Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20222022Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/2104

Принимая во внимание, что в Нахчыванской Автономной Республике летом энергия солнечных лучей достигает 2140 вт на каждый квадратный метр, нами были проведены опыты для получения тройных соединений методом гидротермального синтеза. Лабораторные исследования полученных тройных соединений показали, что TlAsS2 и Tl3AsS3 пригодны для изготовления солнечных элементов.

Наночастицы тройных соединений TlAsS2 и Tl3AsS3 синтезированы в гидротермальных условиях в этиленгликолевой среде в интервале температур 413-443 К в течение 5 часов из ацетата таллия, метамышьяковистого натрия и тиоацетамида, взятого в качестве сульфидирующего реагента. Проведены термогравиметрические, дифференциально-термические (ДТА), микрорентгеноспектральные и химические анализы. Результаты анализа показали, что составы тиосоединений таллия соответствуют формулам TlAsS2 и Tl3AsS3. Результаты анализа с помощью СЭМ показали, что наночастицы TlAsS2 имеют неправильную форму. Размеры наночастиц Tl3AsS3 меняются в пределах 96.6-213 нм. Рентгенофазовым анализом (РФА) установлено, что в TlAsS2 составляют: a = 12.29Å, b = 11.33Å, c = 6.11Å, β = 104.40, Z = 8 и пр.гр. P21/a, а для Tl3AsS3 a = 12.324Å, c = 9.647Å, Z = 7, пр.гр. R3m.

Соединение Tl3AsS3 можно применить в преобразовании энергии солнечного излучения в электроэнергию. Использование фотоэлементов из соединений Tl3AsS3 при получении электроэнергии является наиболее эффективным методом.

При использовании на солнечных преобразователях соединений TlAsS2 и Tl3AsS3, которые обладают свойством хорошо поглощать видимую часть солнечного спектра и практически не излучают в инфракрасной области спектра, значительно увеличивается эффективность солнечных преобразователей.

Taking into account that in the Nakhchivan Autonomous Republic of Azerbaijan in summer the energy of the sun's rays reaches 2140 W / per square meter, we conducted experiments to obtain ternary compounds by the method of hydrothermal synthesis. Laboratory studies of the obtained ternary compounds have shown that TlAsS2 and Tl3AsS3 are suitable for the manufacture of solar cells.

Ternary compounds (nanoparticles) of TlAsS2 and Tl3AsS3 have been synthesized under hydrothermal conditions in ethylene glycol medium at the temperature of 413-443 K during 5 hours from thallium acetate, sodium metaarse-nite and thioacetamide as sulfurizing reagent. The thermogravimetric, differential thermal analysis (DTA), electron microprobe and chemical analysis have been carried out. The results showed that the composition of thallium thio- compounds corresponding to the formula TlAsS2 and Tl3AsS3. The results of SEM analysis showed that the obtained TlAsS2 nanoparticles are irregularly shaped. The Tl3AsS3 nanoparticles form nano-crystalline flowers, and their di-mensions vary within the limit of 96.6-213 nm. It is ascertained by X-ray diffraction (XRD) that the parameters of the unit cell a = 12.29Å, b = 11.33Å, c = 6.11Å, β = 104.40, Z = 8 and s. gr. P21/a for the TlAsS2 compound and the pa-rameters of Tl3AsS3 compound a = 12.324Å, c = 9.647Å, Z = 7, s.gr. R3m.

The compound Tl3AsS3 can be applied in the conversion of solar energy into electricity. The use of photocells from Tl3AsS3 compounds during the receipt of electricity is the most effective method.

When using TlAsS2 and Tl3AsS3 compounds on solar converters, which have the property of absorbing the visible part of the solar spectrum well and practically do not emit in the infrared region of the spectrum, significantly in-creases the efficiency of solar converters.

гидротермальный синтезСЭМРФАДТАтермогравиметрический анализсолнечные преобразователифотоэлементсолнечные излученияhydrothermal synthesisSEMXRDDTAthermogravimetric analysissolar convertersphotocellsolar radiationReferencesSingh, N.B. Growth Mechanism and Characteris-tics of Semiconductor Nanowires for Photonic Devices / N.B. Singh [and other] // Journal of Nanoscience and Technology (JNT). – 2014. – Vol.1 (2). – P. 1-8.Singh, N.B. Growth Mechanism and Characteristics of Semiconductor Nanowires for Photonic Devices / N.B. Singh [and other] // Journal of Nanoscience and Technology (JNT). – 2014. – Vol.1 (2). – P. 1-8.King, M. Nanowire-based photodetectors: growth and development of chalcogenide nanostructured detectors, Micro- and Nanotechnology Sensors, Systems, and Applications III, edited by Thomas George, M. Saif Islam, Achyut K. Dutta / M. King [and other] // Proc. of SPIE. – 2011. – Vol. 8031. – P. 803132 (1-8).King, M. Nanowire-based photodetectors: growth and development of chalcogenide nanostructured detectors, Micro- and Nanotechnology Sensors, Systems, and Applications III, edited by Thomas George, M. Saif Is-lam, Achyut K. Dutta / M. King [and other] // Proc. of SPIE. – 2011. – Vol. 8031. – P. 803132 (1-8).Johansson, J. Mass transport model for semiconductor nanowire growth / J. Johansson [and other] // J. Phys. Chem. B 109. – 2005. – Vol. 28. – P. 13567-13571.Johansson, J. Mass transport model for semiconductor nanowire growth / J. Johansson [and other] // J. Phys. Chem. B 109. – 2005. – Vol. 28. – P. 13567-13571.Schmidt, V. Diameter dependence of the growth velocity of silicon nanowires synthesized via the vapor-liquid-solid mechanism / V. Schmidt [and other] // Phys. Rev. B 75. – 2007. – P. 045335(1-6).Schmidt, V. Diameter dependence of the growth velocity of silicon nanowires synthesized via the vapor-liquid-solid mechanism / V. Schmidt [and other] // Phys. Rev. B 75. – 2007. – P. 045335(1-6).Popeskу, M.A. Non-crystalline Chalcogenides / M.A. Popeskу. – Niderland: Kluwer Acad.Publ., 2008. – 388 p.Popesku, M.A. Non-crystalline Chalcogenides / M.A. Popesku. – Niderland: Kluwer Acad.Publ., 2008. – 388 p.Petkov, K. Effect of thallium on the optical properties and structure in thin As-S-Tl films / K. Petkov [and other] // J. Optoelectronics and Advanced Materials. – 2005. – Vol. 7. – Р. 2587-2594.Petkov, K. Effect of thallium on the optical properties and structure in thin As-S-Tl films / K. Petkov [and other] // J. Optoelectronics and Advanced Materials. – 2005. – Vol. 7. – R. 2587-2594.Bercha, D.M. The complicated chalcogenides and chalcohalogenides / D.M. Bercha [and other] // Kiev: Vysha Shkola, Lvov. – 1983. – P. 181 (In Russian).Bercha, D.M. The complicated chalcogenides and chalcohalogenides / D.M. Bercha [and other] // Kiev: Vysha Shkola, Lvov. – 1983. – P. 181 (In Russian).Radtke, A.S. Occurrence of lorandite TlAsS2 at the Carlin gold dedosit, Nevada / A.S. Radtke [and other] // Econ. Geol. – 1974. – Vol. 69. – Р. 121-174.Radtke, A.S. Occurrence of lorandite TlAsS2 at the Carlin gold dedosit, Nevada / A.S. Radtke [and other] // Econ. Geol. – 1974. – Vol. 69. – R. 121-174.Balik-Zunik, T. Contribution of the crystal chemistry of tallium sulfosalt III. The crysral structure of lorandite (TlAsS2) and its relation to weissbergite (TlSbS2) / T. Balik-Zunik [and other] // Journal of Mineralogy and Geochemistry. – 1995. – Vol. 168. – Р 213-235.Balik-Zunik, T. Contribution of the crystal chemistry of tallium sulfosalt III. The crysral structure of lorandite (TlAsS2) and its relation to weissbergite (TlSbS2) / T. Balik-Zunik [and other] // Journal of Mineralogy and Geochemistry. – 1995. – Vol. 168. – R 213-235.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.