Tallinna Tehnikaülikool

Materjali- ja keskkonnatehnoloogia instituudi doktorant Mykhailo Koltsov kaitseb 4. septembril 2026 algusega kell 13:00 oma doktoritööd "Development of Bi2S3-Based Materials by Close-Spaced Sublimation for Thin-Film Solar Cell Applications" ("Bi2S3-põhiste materjalide väljatöötamine lähidistants-sublimatsiooni meetodil kasutamiseks õhukesekilelistes päikesepatareides"). Kaitsmine toimub Tallinna Tehnikaülikooli peamaja VI õppehoone ruumis U06-401 (Ehitajate tee 5). 

Kvaasi-ühemõõtmelised (Q1D) antimoni ja vismuti kalkogeniidid – Sb2S3, Sb2Se3, Bi2S3 ning nende tahked lahused, sealhulgas (SbxBi1−x)2S3 – on uudne absorbermaterjalide klass õhukesekileliste päikesepatareide (ingl photovoltaics, PV) jaoks. Nendel materjalidel on ortorombiline kristallstruktuur, mis koosneb van der Waalsi jõududega seotud [C4A6]n nanoribadest, mistõttu on materjalil anisotroopsed omadused. Nanoribade orientatsioon substraadi suhtes on üks keskseid tegureid, mis määrab laengkandjate tõhusa transpordi antimoni- ja vismutipõhistes kalkogeniidsetes õhukesekilelistes päikesepatareides. Kui Sb2S3, Sb2Se3 ja Sb2(SySe1−y)3 -põhiste seadiste kasutegurid on vastavalt 8,36%, 10,58% ja 11,02% siis Bi2S3 ning (SbxBi1−x)2S3 tahkete lahuste põhiseid seadiseid on märksa vähem uuritud. Lisaks sellele puuduvad uuringud Bi2S3 ning (SbxBi1−x)2S3 absorberkihtide valmistamise kohta lähidistants-sublimatsiooni (ingl close spaced sublimation, CSS) meetodil.  
Doktoritöö eesmärk on uurida ja arendada Bi2S3 ning erinevate [Sb]:[Bi] suhetega (SbxBi1-x)2S3 ühendite õhukeste kilede sadestamist CSS-meetodil ning anda terviklik ülevaade sellest, kuidas sadestustingimused mõjutavad kilede morfoloogilisi, struktuurseid ja optoelektroonilisi omadusi ning milline on nende materjalide rakendatavus päikesepatareides. 

Doktoritöö on avaldatud Tehnikaülikooli raamatukogu digikogus

Juhendajad: kaasprofessor tenuuris Nicolae Spalatu ning täisprofessor tenuuris Ilona Oja Acik (TalTech)

Oponendid:

  • vanemteadur Galina Gurieva (Helmholtzi Berliini Materjalide ja Energia Keskus, Saksamaa)
  • kaasprofessor Sven Lange (Tartu Ülikool, Eesti)