مواد هیبریدی می توانند ویژگی های خاص ترکیبات آلی مانند انعطاف پذیری بالا، مقاوم بودن نسبت به ضربه و فرآیند پذیری آسان را همراه با خواص خوب ترکیبات معدنی از جمله مقاومت مکانیکی بالا، سختی زیاد، پایداری شیمیایی و جوی و حرارتی بالا و همچنین مقاومت سایشی مناسب را داشته باشند. برای بررسی کیفیت مواد هیبریدی و درنتیجه استفاده آنها در سلول های خورشیدی، مطالعه تحرک حامل های بار می تواند بسیار موثر باشد. در این پژوهش ما روش¬های محاسبه تحرک حاملین بار را مقایسه و با بررسی محدودیت¬ها و مشکلات آزمایشگاهی آنها به انتخاب بهترین روش برای اندازه¬گیری تحرک¬پذیری ماده ch3nh3pbi3 را پرداختیم. روش زمان پرواز با توجه به همه شرایط و محدودیت¬ها مناسب¬ترین روش برای محاسبه تحرک¬پذیری است. روش¬¬های ترانزیستور اثر میدانی و اثر هال نیز در اولویت¬های بعدی قرار می-گیرند. در انتها به بررسی مقالات روز جهان در مورد پروسکایت هیبریدی ch3nh3pbi3 پرداخته و ویژگی¬های منحصر به فرد آن را بررسی کردیم. با روش xrd انتقال ساختار برای این پروسکایت از اورتورومبیک به تتراگونال در 160 درجه کلوین اندازه¬گیری شده که در دمای تقریبی 330 درجه کلوین در فاز مکعبی پایدار می¬شود. پروسکایت¬های هیبریدی یک قطبش الکتریکی خودجوشی نشان می¬دهند که می¬تواند با توجه به نوع کاتیون آلی انتخاب شده، تنظیم شود. قطبش الکترونیکی شبکه پروسکایت اندازه¬گیری شده است که نشان دهنده خاصیت فروالکتریک بالای پروسکایت هیبریدی است. قطبش قوی شبکه پروسکایت باعث ارتقا جدایی بارها شده و همزمان طول عمر حامل را بهبود می¬دهد و ولتاژ مدار باز از باند گاف ماده بالاتر می¬رود که خود ولتاژ خروجی را افزایش می¬دهد که این موارد به عملکرد سلولی بهتر منجر می¬شوند. پروسکایت¬های هیبریدی به دلیل سنتز ساده، قیمت پایین و عملکرد سلولی نسبتا خوب می¬تواند در آینده نزدیک به عنوان لایه جاذب در سلول¬های خورشیدی تجاری مورد استفاده قرار گیرد.

هدف این پایان نامه، بررسی خواص نوری خطی و غیرخطی ساختار هیبریدی آلی- معدنی پروسکایت ch3nh3pbbr3 می باشد، که دارای کاربردهای بسیار مهمی در ادوات نوری از جمله سلول های خورشیدی پروسکایتی و دیودهای نورگسیل آلی-معدنی است. لازمه بکارگیری این هیبریدها در ادوات نوری، مطالعه و شناسایی دقیق ساختار آنها است. به همین دلیل گام اول این پژوهش، شامل سنتز ساختار هیبریدی ch3nh3pbbr3 و نیز تعیین مشخصه های آنها از جمله: ساختار بلوری، پارامترهای شبکه ای، انرژی گاف، انرژی پیوند اکسایتونی، خواص فوتولومینسانس، ثابت دی الکتریک و اثر تنش مکانیکی است. همچنین تاثیر کنترل نسبت های مختلف بخش های آلی و معدنی بر خواص ساختاری و نوری هیبریدهای سنتز شده برای اولین بار مطالعه شده است. نتایج نشان داد که تغییر نسبت مولی بخش آلی و معدنی در ساختار سنتز شده، یک عامل مهم و تاثیرگذار در ویژگی های نوری این هیبریدها است. در گام بعدی، ویژگی ها و رفتار اپتیکی غیرخطی این هیبریدها با استفاده از روش جاروب-z مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج بیانگر خودواکانونی متناظر با رفتار غیرخطی منفی بالا، به همراه پدیده جذب اشباع در این ساختارها است. لازمه بکارگیری هیبریدهای سنتز شده در ادوات نوری، ایجاد فیلم نازک از این ساختارها است. برای نخستین بار در این پایان نامه روش لایه نشانی تبخیری به کمک باریکه الکترونی جهت ایجاد فیلم نازک پروسکایتی معرفی شده است. ساخت متمرکز کننده نوری لایه نازک بر روی سلول خورشیدی با استفاده از هیبریدهای آلی-معدنی سنتز شده، از جمله کاربردهای این ساختارها در ادوات نوری است که در این پایان نامه، برای اولین بار به آن پرداخته شده است. نتایج بیانگر این حقیقت است که این ساختارهای هیبریدی با بازدهی نورتابی کوانتومی بالا و نسبت مولی بالاتر (1/6 :معدنی/آلی) و غلظت 7 درصد وزنی در پلیمر pva با استفاده از اثر جابجایی طول موج، می توانند عملکرد ضعیف سلول های خورشیدی را در ناحیه ماورابنفش، بهبود بخشیده و موجب افزایش بازده سلول خورشیدی تا 45 درصد گردند. بعلاوه ساختار هیبریدی پروسکایتی آلائیده شده با نانوذرات کادمیوم سلناید به روش شیمیایی و نیز به منظور بکارگیری در ساخت متمرکز کننده خورشیدی نورزا سنتز شد. نتایج نشان داد که ساختار هیبریدی آلاییده شده با نانوذرات کادمیوم سلناید، می تواند بر پارامترهای مختلف سلول خورشیدی تاثیرگذار باشد.