Замена оксида титана на оксинитрид улучшила характеристики солнечного элемента

N+1Наука

Оксинитрид титана позволил получить перовскитные солнечные элементы с рекордной эффективностью

Наталия Самойлова

Jun Peng et al. / Nature, 2022

Австралийские ученые заменили в перовскитном солнечном элементе транспортный слой диоксида титана на слой оксинитрида титана. Благодаря этому концентрация носителей заряда в слое выросла на два порядка, фактор заполнения увеличился до 86 процентов, а эффективность солнечного элемента площадью в один сантиметр — до 23,33 процента. Для перовскитных солнечных элементов такой площади это рекорд. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Чтобы солнечный элемент эффективно работал, недостаточно обеспечить поглощение света и генерацию носителей заряда. Необходимо также быстро разделить заряды, не давая им рекомбинировать, и отправить электроны к аноду, а дырки к катоду. В перовскитных солнечных элементах для извлечения электронов чаще всего используют слой широкозонного полупроводника — диоксида титана TiO2. Во время работы солнечного элемента этот слой находится сверху от активного слоя, поэтому его делают прозрачным.

Обычно он состоит из двух частей: сначала наносят тонкий (компактный) слой диоксида титана, а поверх — более рыхлый и объемный мезопористый слой из наночастиц диоксида титана, который служит подложкой для активного перовскитного слоя. Однако свойства диоксида титана неоптимальны: подвижность электронов в этом материале ограничена, а иногда его частицы выступают как центры безызлучательной рекомбинации. Поэтому ученые постоянно ищут способы, которыми можно этот материал улучшить.

Неделю назад мы писали о работе корейских и швейцарских ученых, которые заменили наночастицы оксида титана в мезопористом слое на наночастицы оксида олова, чтобы замедлить безызлучательную рекомбинацию и извлекать электроны из активного слоя более эффективно. Химики под руководством Кайли Кэчпол (Kylie R. Catchpole) из Австралийского национального университета пошли другим путем. Мезопористый слой диоксида титана они оставили без изменений, а компактный слой они решили изготовить из окинитрида титана TiO

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Олени погрызли кости морских черепах Олени погрызли кости морских черепах

Как травоядные восполняют нехватку минеральных веществ?

N+1
Как устроены катапульты истребителей V поколения: наглядная демонстрация Как устроены катапульты истребителей V поколения: наглядная демонстрация

Как работают катапультные кресла в современных истребителях?

Популярная механика
Физики пленили нейтральные атомы с помощью металинзы Физики пленили нейтральные атомы с помощью металинзы

Физики изготовили кремниевую металинзу для нужд оптических пинцетов и решеток

N+1
Экологичные поездки: как электромобили изменят индустрию такси Экологичные поездки: как электромобили изменят индустрию такси

Опыт Китая и других стран показывает, что стратегия «озеленяет» транспорт

Популярная механика
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Неподъемные доспехи и культ прекрасной дамы: правда и вымысел об эпохе рыцарей Неподъемные доспехи и культ прекрасной дамы: правда и вымысел об эпохе рыцарей

Какими были рыцари на самом деле?

Популярная механика
Биолюминесцентная приманка глубоководных удильщиков оказалась еще и флуоресцентной Биолюминесцентная приманка глубоководных удильщиков оказалась еще и флуоресцентной

Ихтиологам впервые удалось описать биофлуоресценцию у глубоководных удильщиков

N+1
Крещенские купания: как подготовить организм к проруби Крещенские купания: как подготовить организм к проруби

Как окунуться в прорубь и сохранить здоровье

Cosmopolitan
Суррогатное материнство — больше не стыдно: доказываем на примере звезд Суррогатное материнство — больше не стыдно: доказываем на примере звезд

Кто из знаменитостей стал счастливым родителем, обратившись к суррогатной матери

The Voicemag
Пандемия дала время на осмысление, и теперь правила диктуют соискатели: как изменилось отношение к смене работы на рынке Пандемия дала время на осмысление, и теперь правила диктуют соискатели: как изменилось отношение к смене работы на рынке

Нет смысла отрицать, что соискатели пользуются преимуществами нынешнего климата

VC.RU
Деньги для метавселенной: эксперт о будущем банков, кредитов и криптовалют Деньги для метавселенной: эксперт о будущем банков, кредитов и криптовалют

Какое будущее ждет цифровой банкинг и метавселенные?

Inc.

Истории, которые точно могли бы лечь в основу продолжения легендарного кино

Playboy
«Успокойся» не работает «Успокойся» не работает

Можно ли стать менее восприимчивым и нужно ли?

Psychologies
Как рассказать о своем фетише Как рассказать о своем фетише

Как выбрать подходящий момент, чтобы рассказать о своих фантазиях?

GQ
Душевные новогодние мультфильмы из СССР, которые хочется пересматривать бесконечно Душевные новогодние мультфильмы из СССР, которые хочется пересматривать бесконечно

Специальная подборка зимних мультфильмов для создания душевного настроения

Maxim
Все о диетах: самые популярные и эффективные Все о диетах: самые популярные и эффективные

Нутрициологи сходятся во мнении, что диеты часто идут во вред, а не на пользу

РБК
10 культовых фильмов, которым в 2022-м году исполняется 20 лет 10 культовых фильмов, которым в 2022-м году исполняется 20 лет

В этой подборке мы вспомнили 10 культовых картин, которые празднуют юбилей

Cosmopolitan
«Держите убийцу тов. Ленина»: документы и фото из дела о покушении на создателя СССР «Держите убийцу тов. Ленина»: документы и фото из дела о покушении на создателя СССР

Фото с инсценировки, показания врача и другие документы о покушении на Ленина

Maxim
Скипетры из Эрмитажа оказались древнейшими трубочками для питья пива Скипетры из Эрмитажа оказались древнейшими трубочками для питья пива

Порой назначение древнейших артефактов оказывается проще, чем думают ученые

N+1
Взвешенный подход Взвешенный подход

Новые теоретические и практические основы похудения

Men’s Health
Дженнифер Лопес Дженнифер Лопес

Ее считают иконой женской и расовой борьбы за равенство и воплощением китча

Psychologies
Забойная фантастика Забойная фантастика

Как на развитие жанра космической научной фантастики повлияла сырьевая экономика

Вокруг света
Всегда готовь! Всегда готовь!

Какие блюда знаменитости готовят на праздник

Лиза
7 ингредиентов, которые обязательно должны быть в поливитаминах для женщин 7 ингредиентов, которые обязательно должны быть в поливитаминах для женщин

Какие витамины должны быть в твоем ежедневном рационе?

Cosmopolitan
Как избавиться от раздражения и вросших волос в зоне бикини? Как избавиться от раздражения и вросших волос в зоне бикини?

Как минимизировать неприятный эффект после бритья в зоне бикини?

Cosmopolitan
Пример для подражания. Светлана Наумова Пример для подражания. Светлана Наумова

Как любить свое дело, терять его, но всегда с триумфом возвращаться

Cosmopolitan
След амура: как быстро убрать засос в домашних условиях След амура: как быстро убрать засос в домашних условиях

Как можно быстро убрать засос на шее и других видных и пикантных местах

The Voicemag
Нужны ли миру цифровые деньги? Объясняет эксперт Нужны ли миру цифровые деньги? Объясняет эксперт

Кто лидирует в гонке цифровых валют и что будет, если деньги уйдут в digital?

Inc.
Не мальчик, но муж: 10 лучших ролей Эндрю Гарфилда Не мальчик, но муж: 10 лучших ролей Эндрю Гарфилда

Эндрю Гарфилд давно и старательно трудится на передовой кино

Esquire
Самые романтичные фильмы о новогодних чудесах Самые романтичные фильмы о новогодних чудесах

Увлекательные фильмы, которые погрузят вас в атмосферу новогоднего чуда

Cosmopolitan
Открыть в приложении