Эффективность нового устройства превышает 29 процентов

N+1Наука

Монослой карбазола помог установить новый рекорд на тандемах кремний-перовскит

Наталия Самойлова

Al-Ashouri et al. / Science, 2020

В начале 2020 года ученые из Университета Геймгольца в Берлине объявили о новом рекорде эффективности тандемных перовскитно-кремниевых солнечных элементов — 29,15 процентов. Десять месяцев спустя в журнале Scienceвышла подробная статья об элементах-рекордсменах. Чтобы добиться высокой эффективности, ученые использовали перовскитный материал с максимальной шириной запрещенной зоны и стабилизировали его с помощью самоорганизующегося слоя метил-замещенного карбазола.

Тандемный солнечный элемент состоит из двух слоев полупроводника, расположенных один над другим. Верхний полупрозрачный слой имеет большую ширину запрещенной зоны, поэтому поглощает только самое высокоэнергетическую (коротковолновую) часть солнечного излучения. Излучение с более низкой энергией проходит через этот слой насквозь и поглощается в нижнем слое с меньшей величиной запрещенной зоны. В результате тандем может поглощать и преобразовывать в электрическую энергию весь спектр солнечного излучения, а его эффективность выше, чем у каждой из частей по отдельности.

Для нижней части тандема практически идеальным материалом считаются кремниевые полупроводники. Кремний — лидер современного «солнечного рынка», элементы на основе эффективны стабильны и очень хорошо изучены. В то же время эффективность кремниевых преобразователей уже почти достигла своего предела и увеличивается очень медленно (рекорд на монокристаллическом кремнии составляет 26,7 процентов, эффективность коммерческий образцов около 20 процентов). Поэтому ученые и инженеры пытаются сделать кремний частью тандема и таким образом получить еще несколько процентов эффективности. Одним из самых подходящих «компаньонов» для кремния считаются перовскиты на основе смешанных галогенидов свинца Эти полупроводниковые материалы дешевые, их легко наносить в качестве второго слоя, а варьируя состав перовскита, можно подобрать подходящее значение ширины запрещенной зоны.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Изи-изи, рил-ток: 6 английских слов и фраз, которые нужно знать в 2021 году, чтобы понимать юмор в сети Изи-изи, рил-ток: 6 английских слов и фраз, которые нужно знать в 2021 году, чтобы понимать юмор в сети

Популярные английские слова и фразы, которые активно используются в соцсетях

Популярная механика
iПрезентация iПрезентация

Уроки убеждения от лидера Apple Стива Джобса

kiozk originals
Пресс-конференция Пресс-конференция

Как убрать «спасательный круг», получить осиную талию и заметные кубики?

Собака.ru
10 лучших оптических иллюзий 2020 года с точки зрения науки 10 лучших оптических иллюзий 2020 года с точки зрения науки

Неиллюзорный способ поломать голову

Maxim
Светлана Кузнецова: «Мужчины так сильно бьют, что мне просто страшно» Светлана Кузнецова: «Мужчины так сильно бьют, что мне просто страшно»

Теннисистка Светлана Кузнецова о будущем и прошлом российского тенниса

GQ
Рыжие воробьи отпугнули клещей от гнезд полынью Рыжие воробьи отпугнули клещей от гнезд полынью

Наличие полыни в гнезде очень важно для рыжих воробьев

N+1
Кто куда, а я – в баню! Кто куда, а я – в баню!

Баня никогда не выходит из моды

Здоровье
Существует ли «быстрый» и «медленный» метаболизм: рассказывают ученые Существует ли «быстрый» и «медленный» метаболизм: рассказывают ученые

Но действительно ли обмен веществ может быть быстрым или медленным?

Популярная механика
Последняя любезность: как Елизавета II навестила своего умирающего дядю Последняя любезность: как Елизавета II навестила своего умирающего дядю

Как королева почтила своим визитом Эдуарда VIII незадолго до его смерти

Cosmopolitan
Making of: как создавался номер с Виктором Цоем (июль – август 2020) Making of: как создавался номер с Виктором Цоем (июль – август 2020)

О концепции спецномеров с героями «из прошлого»

Esquire
Взлет разрешен Взлет разрешен

Ученик Николая Цискаридзе, который воспарил до Спартака, Зигфрида и Щелкунчика

GQ
«На яркие эмоции денег вообще не жалко»: правила потребления сооснователя «Кухни на районе» Кирилла Родина «На яркие эмоции денег вообще не жалко»: правила потребления сооснователя «Кухни на районе» Кирилла Родина

Кирилл Родин рассказывает, почему стоит смотреть на покупки как на инвестиции

Forbes
7 смертных грехов как основа счастливой жизни 7 смертных грехов как основа счастливой жизни

Пороки, которые мы выбираем: гнев, гордыня, праздность, алчность, сладострастие

Maxim
На самоизоляции с крестным отцом Фрэнсисом Фордом Копполой На самоизоляции с крестным отцом Фрэнсисом Фордом Копполой

Каково это, на семь месяцев уединиться с легендарным режиссер и его семьей?

Esquire
Электромобили от бывшего замминистра и платформа для «Содержанок»: кому дали денег больше всех в 2020 году Электромобили от бывшего замминистра и платформа для «Содержанок»: кому дали денег больше всех в 2020 году

Пять российских проектов, получивших максимальную сумму инвестиции в 2020 году

Forbes
Чай пуэр: как правильно заваривать и чем может быть полезен китайский напиток Чай пуэр: как правильно заваривать и чем может быть полезен китайский напиток

Потенциальные польза и вред чая пуэр, способы его заварки

Playboy
Цапли, ибис каравайка и бескрайние просторы: как в России развивается сельский заповедный туризм Цапли, ибис каравайка и бескрайние просторы: как в России развивается сельский заповедный туризм

Показываем, как живут современные заповедники России

Forbes
Полярное сияние Полярное сияние

Какой хайлайтер выбрать и как им правильно пользоваться?

Лиза
Рождественские десерты из Европы Рождественские десерты из Европы

Настроение зимних праздников — это гирлянды, сосновый запах, кулинарные традиции

Seasons of life
Легко не будет Легко не будет

Как построить бизнес, когда вопросов больше, чем ответов

kiozk originals
История одной песни: «В лесу родилась елочка» История одной песни: «В лесу родилась елочка»

Теперь ты узнаешь, кто ее родил

Maxim
Лекарственная зависимость Лекарственная зависимость

Никита Жуков объясняет, бывает ли зависимость от лекарств

Maxim
Почему женщины отказываются от интима в длительных отношениях Почему женщины отказываются от интима в длительных отношениях

Женщины мечтают об отношениях и первыми теряют в них интерес к партнеру

СНОБ
Любимые рецепты Лали Чочия. Брауни полной луны Любимые рецепты Лали Чочия. Брауни полной луны

Готовим полезные брауни: с миндалем, овсянкой и шоколадом

Seasons of life
Алкогений: Гарик Сукачев Алкогений: Гарик Сукачев

«Москва, я твой пьяный ребенок»

Maxim
Счастливые предсказания не сбываются Счастливые предсказания не сбываются

Мы сбились с пути или ходим по спирали?

Огонёк
Женщина и город: модные советы от Александра Васильева Женщина и город: модные советы от Александра Васильева

Какой видит современную горожанку историк моды Александр Васильев?

Cosmopolitan
Опростившееся государство и конец «теории малых дел» Опростившееся государство и конец «теории малых дел»

Нет больше «малых дел», есть живая жизнь и есть мир государственной фальши

СНОБ
Тело мастера. На экраны выходит документальный фильм «Диего Марадона» Тело мастера. На экраны выходит документальный фильм «Диего Марадона»

Азиф Кападиа реконструирует миф о великом футболисте и несчастном гении

СНОБ
Актриса Валентина Талызина — о работе над «Иронией судьбы» Актриса Валентина Талызина — о работе над «Иронией судьбы»

Валентина Талызина сыграла в главном новогоднем фильме сразу две роли

Esquire
Открыть в приложении