Солнечные элементы сохранили 95 процентов эффективности после 1000 часов работы

N+1Наука

Соли пиперидиния повысили стабильность перовскитных солнечных батарей

Наталия Самойлова

Lin et al. / Science, 2020 

Материаловеды повысили стабильность и эффективность широкозонных перовскитных солнечных элементов, которые можно использовать в качестве верхней части тандемного солнечного модуля. Добавка соли замещенного пиперидиния в перовскитный слой предотвращает окисления анионов иода до молекулярного иода, в результате чего солнечные элементы сохраняют 95 процентов своей эффективности после 1000 часов работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Тандемные солнечные модули состоят из двух полупроводниковых солнечных элементов, расположенных друг под другом. Сначала солнечный луч проходит через верхний полупрозрачный полупроводник с большей шириной запрещенной зоны, где поглощаются самые высокоэнергетические фотоны (с меньшей длиной волны). Фотоны с меньшей энергией проходят насквозь и поглощаются в нижнем полупроводнике с меньшей величиной запрещенной зоны. Таким образом, тандемная архитектура позволяет максимально эффективно использовать весь спектр солнечного излучения.

В качестве нижней части тандема чаще всего используют кремний, а для верхней одним из лучших материалов считаются широкозонные перовскитные полупроводники на основе смешанных галогенидов свинца с добавками цезия и брома. В начале 2020 года тандем кремний-перовскит достиг эффективности в 29,1 процента — это почти на 3 процента больше, чем рекордная эффективность кремниевых солнечных элементов. Для коммерческого использования кремний-перовскитному тандему пока что не хватает стабильности. «Слабое звено» таких тандемов — конечно, перовскит: если кремниевые солнечные элементы сохраняют свою эффективность в течение десятков лет, то лучшие перовскиты выдерживают пока только несколько тысяч часов работы.

Солнечные элементы на основе широкозонных перовскитов считаются более стабильными, чем стандартные перовскиты — они не содержат в своем составе метиламмония, который очень чувствителен к термическому стрессу, однако у таких устройств есть и серьезный недостаток. Дело в том, что при изготовлении монолитных тандемов все слои перовскитного солнечного элемента нужно последовательно наносить на готовый кремниевый солнечный элемент — нижнюю часть будущего тандема. Чтобы не повредить кремниевый элемент, синтез проводят в мягких условиях, при температуре не выше 200 градусов Цельсия. Этой температуры вполне

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Радиотелескоп MeerKAT случайно открыл 49 новых галактик за пару часов Радиотелескоп MeerKAT случайно открыл 49 новых галактик за пару часов

MeerKAT смог за 2,3 часа открыть 49 галактик по излучению нейтрального водорода

N+1
Перерождение Венеры Перерождение Венеры

Как оставаться молодой и здоровой до ста лет можно узнать по ДНК-тесту

Vogue
Качаться, чтобы передать потомкам хорошие гены: ученые говорят, что это может защитить их от болезней и ранней смерти Качаться, чтобы передать потомкам хорошие гены: ученые говорят, что это может защитить их от болезней и ранней смерти

Физические упражнения могут усиливать экспрессию генов, связанных с ростом мышц

ТехИнсайдер
Международные венчурные фонды вложили $4,5 млн в созданный в России технологичный ДМС Международные венчурные фонды вложили $4,5 млн в созданный в России технологичный ДМС

В этот проект вложились венчурные фонды AddVenture, Target Global и LVL1

Forbes
Страна восходящего солнца: что нужно знать о жизни в Японии — топ любопытных фактов Страна восходящего солнца: что нужно знать о жизни в Японии — топ любопытных фактов

А что вам известно о жизни в Японии?

ТехИнсайдер
Кто из звезд не общается с родственниками: Мадонна, Анджелина Джоли и другие Кто из звезд не общается с родственниками: Мадонна, Анджелина Джоли и другие

Семейные неурядицы не обходят стороной и знаменитостей

Cosmopolitan
Пишем двумя руками: практика для движения к своей мечте Пишем двумя руками: практика для движения к своей мечте

Левшей, по различным подсчетам, около 15%

Psychologies
«Я хотел изобразить состояние смерти»: художник Чжан Хуань — о серии работ Love, мире после пандемии и искусстве будущего «Я хотел изобразить состояние смерти»: художник Чжан Хуань — о серии работ Love, мире после пандемии и искусстве будущего

В своих работах Чжан Хуань поднимает темы религии, семьи, политики

Esquire
#пронауку: сколько животных вымерли за последние 10 лет #пронауку: сколько животных вымерли за последние 10 лет

Какие животные навсегда исчезли с лица земли и почему это произошло

РБК
Женщина с безупречным вкусом: 8 модных правил Коко Шанель, актуальных сегодня Женщина с безупречным вкусом: 8 модных правил Коко Шанель, актуальных сегодня

Коко Шанель вошла в историю не только как модельер

Cosmopolitan
Ветер в голове Ветер в голове

Какие проблемы волос возникают летом и как их решать

Лиза
Почему нам важно помогать другим Почему нам важно помогать другим

Как эволюция заложила в нас потребность помогать ближним

Psychologies
Боль в крестце: почему возникает и как от нее избавиться Боль в крестце: почему возникает и как от нее избавиться

Крестец — что это за «заколдованное» место и почему здесь образуются грыжи

Psychologies
Чтение выходного дня: фрагмент романа Джонатана Коу «Дом сна» Чтение выходного дня: фрагмент романа Джонатана Коу «Дом сна»

Переиздание романа Джонатана Коу «Дом сна» в переводе Игоря Алюкова

Esquire
У Кейт Мосс — косоглазие и еще 7 особенностей, которые звезды не скрывают от нас У Кейт Мосс — косоглазие и еще 7 особенностей, которые звезды не скрывают от нас

Мы привыкли, что звезды должны выглядеть просто идеально, но так не бывает

Cosmopolitan
Народные автомобили: машины, пересадившие на колеса целые страны Народные автомобили: машины, пересадившие на колеса целые страны

Кэйдзидося, чинквеченто, дешво и ни одного фольксвагена!

Maxim
Сухие и ломкие волосы у мужчин: причины и советы по уходу Сухие и ломкие волосы у мужчин: причины и советы по уходу

Когда вместо шевелюры — пучок сухого сена

Playboy
Зачем они расстались? Красивые звездные парочки, по которым мы скучаем Зачем они расстались? Красивые звездные парочки, по которым мы скучаем

Парочки, о расставании которых многие до сих пор сожалеют

Cosmopolitan
Хуже не бывает: когнитивная ошибка, из-за которой мы превращаем пустяк в катастрофу Хуже не бывает: когнитивная ошибка, из-за которой мы превращаем пустяк в катастрофу

Примитивный механизм позволяет легче переносить стресс, но рождает проблемы

Reminder
«Я проклинала Тома Круза!»: неожиданные факты об актрисе Тэнди Ньютон «Я проклинала Тома Круза!»: неожиданные факты об актрисе Тэнди Ньютон

Актрисе Тэнди Ньютон совсем не понравилось когда-то работать с Томом Крузом

Cosmopolitan
Богемский туз Богемский туз

Разработанный чешским энтузиастом двигатель долго царил в трековых гонках

Мото
Четвероногое счастье: любовь питомцев лечит от стресса Четвероногое счастье: любовь питомцев лечит от стресса

Собаки, кошки, морские свинки... Домашние питомцы дарят нам радость

Psychologies
Мыши без ума от сыра и еще 25 ошибок массового поражения Мыши без ума от сыра и еще 25 ошибок массового поражения

Благодаря нам ты разуверишься даже в самых незыблемых истинах!

Maxim
Эволюция телевизоров СССР на примере марки «Рубин» Эволюция телевизоров СССР на примере марки «Рубин»

«Рубин» — самая новаторская из марок советского телеаппарата

Maxim
APPLE: от первого компьютера до первого триллиона APPLE: от первого компьютера до первого триллиона

Esquire восстановил хронологию становления детища Стива Джобса

Esquire
10 неожиданных фактов о галлюцинациях 10 неожиданных фактов о галлюцинациях

Что может вызвать у вас галлюцинации и как к этому относятся в разных культурах

Популярная механика
Учимся на ошибках: топ-6 пиджаков, которые вышли из моды, и чем их заменить? Учимся на ошибках: топ-6 пиджаков, которые вышли из моды, и чем их заменить?

Пиджак — неотъемлемая часть гардероба любой девушки

Cosmopolitan
Русские хакеры снова в деле Русские хакеры снова в деле

Группировка Cosmic Lynx использует удивительно сложные методы для цифровых атак

GQ
Как возникают ложные воспоминания Как возникают ложные воспоминания

Отрывок из книги сестер Ильвы и Хильды Эстбю о науке запоминания и забывания

СНОБ
Как правильно стимулировать клитор девушке: 12 советов от экспертов Как правильно стимулировать клитор девушке: 12 советов от экспертов

Отправь ее на седьмое небо

Playboy
Открыть в приложении