Химики удержали органические катионы в перовскитных солнечных элементах

N+1Наука

Перовскитные солнечные элементы потеряли менее двух процентов эффективности за тысячу часов

Помогла добавка с двумя диазириновыми группами

Наталья Самойлова

fe99dfb320542755e84e880ba95b3e83.jpg
Коллаж N + 1. Источник: Kai Liu et al./ Joule, 2023 N + 1

Китайские химики научились удерживать органические катионы в перовскитных солнечных элементах с помощью соединения с двумя диазириновыми группами. Полученные солнечные элементы потеряли менее двух процентов эффективности за тысячу часов непрерывной работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Joule.

Смешанные галогениды свинца со структурой перовскита в настоящее время считаются самым перспективным материалом для фотовольтаки. Эффективность перовскитных солнечных элементов выросла с 3,8 до 26 процентов, а тандемы кремний-перовскит недавно достигли эффективности 33,2 процента.

Однако пока что перовскитным солнечным элементам существенно не хватает стабильности. Под действием высокой температуры, электрического поля и следов воды и кислорода в них ухудшается транспорт зарядов на электроды, начинается миграция ионов, а затем — и необратимое разрушение кристаллической решетки перовскита. Кристаллическая решетка перовскита APbX3 состоит из трех типов ионов. Октаэдры галогенидов свинца PbX6, соединяются друг с другом общими галогенидными вершинами, а в пустотах между ними располагаются более крупные однозарядные катионы: метиламмония (MA), формамидиния (FA) или цезия. Первые два типа органических азот-содержащих катионов могут покинуть решетку перовскита — с этого обычно и начинается деградация солнечного элемента.

Следующая стадия разрушения — ионная миграция. Потеря крупных катионов открывает удобные каналы для движения анионов иода и брома: они могут занимать свободные места между октаэдрами или продвигаться дальше под действием электрического поля. Число вакансий и других дефектов в кристалле продолжает расти, а эффективность солнечного элемента падает. Однако проблемы не заканчиваются в активном слое: полученные продукты (молекулярный иод, а также метиламин, который получается из катионов метиламмония) могут накапливаться под металлическими электродами и вызывать образование микротрещин. Это тоже

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Аномальный эффект Холла обнаружили в трехслойном скрученном графене Аномальный эффект Холла обнаружили в трехслойном скрученном графене

Ученые обнаружили спонтанное возникновение эффекта Холла в в образце графена

N+1
Кератин для волос: 4 причины сделать процедуру или отказаться от нее Кератин для волос: 4 причины сделать процедуру или отказаться от нее

Разбираемся с экспертами в плюсах и минусах кератинового выпрямления

РБК
Ученые: у будущих поколений мужчин пенис будет длиннее! И вот как это возможно Ученые: у будущих поколений мужчин пенис будет длиннее! И вот как это возможно

Как может измениться будущее мужской анатомии?

ТехИнсайдер
Тихие американцы Тихие американцы

Что ждет коренных американцев в будущем?

Вокруг света
Психология стресса Психология стресса

Нашумевшее руководство по борьбе со стрессом и связанными с ним болезнями

kiozk originals
Чем так важна икона «Троица» Андрея Рублева для мирового искусства? Чем так важна икона «Троица» Андрея Рублева для мирового искусства?

Почему икона стала камнем преткновения между РПЦ и музейным обществом?

Maxim
В соцсетях обсуждают «Берберин», растительный аналог «Оземпика». Можно ли на нем похудеть и насколько это безопасно? В соцсетях обсуждают «Берберин», растительный аналог «Оземпика». Можно ли на нем похудеть и насколько это безопасно?

Как работают таблетки «Берберин» и помогут ли они похудеть?

Правила жизни
Зачем нам гендерное равенство: семь ответов на самые популярные вопросы Зачем нам гендерное равенство: семь ответов на самые популярные вопросы

Зачем России гендерное равенство и почему оно выгодно государству в целом

Forbes
Почему 14-летний подросток из Москвы поджег своего друга: объяснение психологов Почему 14-летний подросток из Москвы поджег своего друга: объяснение психологов

Почему подростки порой становятся жестокими?

Psychologies
Глубоководные осьминоги спустились на 2600 метров ради охоты Глубоководные осьминоги спустились на 2600 метров ради охоты

Большую часть времени эти осьминоги проводят в толще воды, а охотятся на дне

N+1
Каких святых на Руси считали покровителями женщин? Каких святых на Руси считали покровителями женщин?

Главной покровительницей женщин и материнства была Пресвятая Богородица

Культура.РФ
Астрономы открывают новую эру в исследовании экзопланет: эру прямых наблюдений Астрономы открывают новую эру в исследовании экзопланет: эру прямых наблюдений

Астрономы получили прямые снимки одной из самых маленьких планет

ТехИнсайдер
Филлеры тут, филлеры там: как зумеры делают косметологию и пластическую хирургию модной Филлеры тут, филлеры там: как зумеры делают косметологию и пластическую хирургию модной

Почему косметология и пластическая хирургия так востребована среди молодежи?

Psychologies
Слитые фото, бомбы, кислота: как сталкеры преследуют звезд и превращают их жизнь в ад Слитые фото, бомбы, кислота: как сталкеры преследуют звезд и превращают их жизнь в ад

Иногда здоровый интерес к жизни знаменитостей переходит в настоящую одержимость

VOICE
Действительно ли человечество морально деградирует Действительно ли человечество морально деградирует

Как часто вы слышите разговоры о том, что раньше люди были добрее?

СНОБ
Людьми вырастут? Людьми вырастут?

На что похожи и на что способны пять искусственных зародышей человека

N+1
Как стать донором и что можно пожертвовать нуждающимся Как стать донором и что можно пожертвовать нуждающимся

Гид по разным опциям донорства, доступным в России

СНОБ
Михаил Уржумцев Михаил Уржумцев

Михаил Уржумцев уже 30 лет пишет новейшую историю модной индустрии страны

Собака.ru
«Развиваем толерантность»: как работают спортивные проекты для людей с инвалидностью «Развиваем толерантность»: как работают спортивные проекты для людей с инвалидностью

Истории героинь, которые занимаются спортом с людьми с инвалидностью

Forbes
То исчезает, то появляется… То исчезает, то появляется…

Возможно, ты тоже сталкивалась с мужчинами, которые пропадали из твоей жизни

Лиза
Ген тревоги впервые смогли удалить при помощи CRISPR неинвазивно Ген тревоги впервые смогли удалить при помощи CRISPR неинвазивно

Новый метод доставки технологии редактирования генов CRISPR / Cas9 в мозг

ТехИнсайдер
«Как в «Жигулях». Что водители рассказали о новом «Москвиче 3» «Как в «Жигулях». Что водители рассказали о новом «Москвиче 3»

Водители перечислили плюсы и минусы кроссоверов «Москвич 3»

РБК
«Это слишком сложно»: 50 оправданий людей, которые не хотят меняться, — проверьте себя «Это слишком сложно»: 50 оправданий людей, которые не хотят меняться, — проверьте себя

Почему на предложение изменить мир, начав с себя, мы отвечаем «да, но…»?

Psychologies
Эксперт объяснил, почему ИИ в одних задачах превосходит человека, а в других делает дикие ошибки Эксперт объяснил, почему ИИ в одних задачах превосходит человека, а в других делает дикие ошибки

Инструмент, который может объяснить, как работают модели ИИ

ТехИнсайдер
Рассказ из сборника Анны Матвеевой «Армастан. Я тебя тоже» Рассказ из сборника Анны Матвеевой «Армастан. Я тебя тоже»

Воспоминание о лете и юности в Свердловске — в рассказе Анны Матвеевой

СНОБ
Пожилая британка искупалась в холодной воде и потеряла память Пожилая британка искупалась в холодной воде и потеряла память

Британские врачи описали случай потери памяти после купания в холодной воде

N+1
Вырубка лесов на японском острове испортила зубы местным макакам Вырубка лесов на японском острове испортила зубы местным макакам

Сильный стресс вызвал у макак недоразвитие эмали

N+1
Александра Власова: «Я изменила свою жизнь на 180 градусов» Александра Власова: «Я изменила свою жизнь на 180 градусов»

Я уверена, что любые отношения — это работа

Караван историй
Художник-абстракционист Алексей Ваулин: Искусство — материя, которая не терпит категоричности Художник-абстракционист Алексей Ваулин: Искусство — материя, которая не терпит категоричности

Художник-абстракционист Алексей Ваулин — о том, как понять современное искусство

СНОБ
5 освежающих и зажигательных летних коктейлей с коньяком 5 освежающих и зажигательных летних коктейлей с коньяком

Коктейлей с коньяком получаются вкусные. И, что немаловажно, прохладительные!

Maxim
Открыть в приложении