Химики нашли способ сделать солнечные батареи эффективнее и стабильнее

N+1Наука

Фтор улучшил транспортный слой перовскитных солнечных батарей

Наталия Самойлова

Химики из Южной Кореи модифицировали популярный материал для транспортного слоя в перовскитных солнечных батареях. Оказалось, что замена водорода в ароматических фрагментах на фтор помогают улучшить транспорт дырок и сделать слой более гидрофобным, в результате чего солнечный элемент становится одновременно эффективнее и стабильнее. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Солнечные элементы на основе смешанных галогенидов свинца со структурой перовскита — самая динамично развивающаяся область фотовольтаики. Первые элементы, полученные в 2009 году, демонстрировали эффективность всего в 3,9 процента, но за десять лет эффективность поднялась до 25 процентов. Ученые считают, что это не предел, и возможно получить перовскитные солнечные элементы с эффективностью до 30 процентов. Сейчас основные усилия ученых сосредоточены на повышении стабильности перовскитных материалов и устройств — пока их время жизни недостаточно для коммерциализации.

Чтобы повысить эффективность и стабильность, ученые ищут оптимальный состав всех частей солнечного элемента, причем не только самого перовскита, но и так называемых транспортных слоев. Эти слои располагаются сверху и снизу от активного перовскитного слоя и обеспечивают разделение носителей заряда: энергетические электронные уровни подобраны так, что один слой пропускает только электроны, а другой — только дырки (квазичастицы носителей положительного заряда в полупроводниках). Для электрон-транспортного слоя используют несколько различных вариантов: диоксид титана обладает большей стабильностью, а различные производные фуллерена можно наносить в более мягких условиях. В то же время в качестве дырочно-транспортного слоя в большинстве работ используется одно и то же соединение — Spiro-OmeTAD. Этот вариант транспортного слоя был впервые предложен еще в 1998 году, причем не для перовскитных солнечных элементов, а для так называемых ячеек Гретцеля — солнечных батарей, сенсибилизированных красителем. Для перовскитов это соединение нельзя назвать идеально подходящим как с точки зрения транспортных характеристик, так и с точки зрения стабильности. Однако все попытки найти Spiro-OmeTAD замену оказывались неудачными:

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Роботы Figure научились сообща сортировать предметы Роботы Figure научились сообща сортировать предметы

Компания Figure разработала универсальный алгоритм управления роботами

N+1
Правила жизни Джорджа Р.Р. Мартина Правила жизни Джорджа Р.Р. Мартина

Джордж Р.Р. Мартин: «Нельзя написать хорошую книгу, в которой никто не погибает»

Esquire
Бугорки на броне древних рыб превратились в наши зубы всего за 460 миллионов лет Бугорки на броне древних рыб превратились в наши зубы всего за 460 миллионов лет

Как появились наши чувствительные зубы изначально из «бронежилета» вымерших рыб

ТехИнсайдер
Без паники! Почему несовершенства снова в моде Без паники! Почему несовершенства снова в моде

Почему чрезмерный перфекционизм вреден

Cosmopolitan
3 сильные стороны интровертов, которые помогут им стать успешными 3 сильные стороны интровертов, которые помогут им стать успешными

Интроверты наделены множеством суперспособностей — нужно просто знать их

Inc.
Избыточные иллюстрации помешали детям понять прочитанное Избыточные иллюстрации помешали детям понять прочитанное

Если картинок слишком много, то эффективность обучения чтения под вопросом

N+1
Как NXIVM заставил голливудских звезд и влиятельную элиту Америки стать частью жестокого Как NXIVM заставил голливудских звезд и влиятельную элиту Америки стать частью жестокого

Как была устроена преступная организация NXIVM

Esquire
Деликатный вопрос: как избавиться от урчания в животе Деликатный вопрос: как избавиться от урчания в животе

Желудок громко заявляет о себе в самый неподходящий момент?

Cosmopolitan
Познакомьтесь с брендом Paria Farzaneh Познакомьтесь с брендом Paria Farzaneh

Дизайнер из Ирана Пария Фарзане, вещи которой уже обожают Фрэнк Оушен и Pusha T

GQ
Стесняюсь спросить: какие виды инъекций существуют в современной косметологии и что нужно знать об уколах красоты Стесняюсь спросить: какие виды инъекций существуют в современной косметологии и что нужно знать об уколах красоты

Ботокс и другие виды инъекций: что нужно о них знать

Esquire
Солдат Мулан: какой получилась новая экшен-версия диснеевского мультфильма о китайской девушке-воине Солдат Мулан: какой получилась новая экшен-версия диснеевского мультфильма о китайской девушке-воине

Голливуд осваивает фемповестку, но остается верным традиционным ценностям

Esquire
За руль в 16. Все «за» и «против» раннего допуска к вождению За руль в 16. Все «за» и «против» раннего допуска к вождению

Что будет, если водительские права в России начнут выдавать с 16 лет?

РБК
Перламутровые губы возвращаются? 10 не старомодных звездных макияжей Перламутровые губы возвращаются? 10 не старомодных звездных макияжей

В тренды вновь возвращаются перламутровые помады

Cosmopolitan
К доске! К доске!

История про тотальное внимание и погружение в процесс покорения волн

Vogue
Как дети иммигрантов из России и Израиля создали в США сервис доставки продуктов стоимостью в $3 млрд Как дети иммигрантов из России и Израиля создали в США сервис доставки продуктов стоимостью в $3 млрд

Получится ли у сервиса доставки еды GoPuff выйти за пределы американского рынка?

Forbes
А напоследок я намстю: 8 историй про мстительных уволенных работников А напоследок я намстю: 8 историй про мстительных уволенных работников

Порой уволенные кадры очень изощренно мстят

Maxim
10 игр, которым больше 20 лет, но в которые стоит поиграть и сегодня 10 игр, которым больше 20 лет, но в которые стоит поиграть и сегодня

Пока историю видеоигр не преподают в школах, воспользуйся этой подборкой

Maxim
Фетиш невинности. Зачем говорить с детьми о сексе Фетиш невинности. Зачем говорить с детьми о сексе

Как фильм «Милашки» пытается начать важный разговор о сексуальных желаниях

СНОБ
Как правильно хвастаться на работе: уроки от писательницы и PR-специалиста Мередит Файнман Как правильно хвастаться на работе: уроки от писательницы и PR-специалиста Мередит Файнман

Простые стратегии и приемы, которые помогут развить ваш личный бренд

Forbes
10 фильмов, которые все путают с другими фильмами 10 фильмов, которые все путают с другими фильмами

Тот, где они еще парня искали…Там еще этот играл… Фильмы, которые все путают

Maxim
«Крахмальный голод», китовое побоище, гибель рабочих под завалами: какие катастрофы вызвала беспощадная мода «Крахмальный голод», китовое побоище, гибель рабочих под завалами: какие катастрофы вызвала беспощадная мода

Самые обширные кризисы, вызванные индустрией моды

Forbes
Правила жизни Юрия Любимова Правила жизни Юрия Любимова

Режиссер, умер в возрасте 97 лет в Москве

Esquire
Медовый месяц по-королевски: где отдыхают после свадьбы принцы и принцессы Медовый месяц по-королевски: где отдыхают после свадьбы принцы и принцессы

Куда ездили отдыхать самые известные пары?

Cosmopolitan
История человеческого тела История человеческого тела

Эволюция, здоровье и болезни

kiozk originals
Как не раствориться в партнере и сохранить личные границы Как не раствориться в партнере и сохранить личные границы

Какие риски несет такое представление о гармонии в отношениях

Psychologies
«Думаю, как все закончить» — новый фильм культового сценариста Чарли Кауфмана. Даже не пытайтесь его понять «Думаю, как все закончить» — новый фильм культового сценариста Чарли Кауфмана. Даже не пытайтесь его понять

«Быть Джоном Малковичем» — фильм одного из самых сложных современных режиссеров

Esquire
По тонкому льду По тонкому льду

Как глобальное потепление повлияет на Россию

N+1
Ух, я готов на подлости! Как знаки зодиака могут подставить ближнего Ух, я готов на подлости! Как знаки зодиака могут подставить ближнего

Каких подстав можно ждать от каждого знака зодиака?

Cosmopolitan
Торт от стресса: почему ты заедаешь свои проблемы и как от этого избавиться Торт от стресса: почему ты заедаешь свои проблемы и как от этого избавиться

Что делать, если думаешь о еде как о способе снятия стресса

Cosmopolitan
Помыть посуду и сохранить брак: советы для мужчин Помыть посуду и сохранить брак: советы для мужчин

Что могут сделать мужчины, чтобы сохранить брак в XXI веке?

Psychologies
Открыть в приложении