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

Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами Потепление не смогло заменить диатомовые водоросли динофлагеллятами

Почему динофлагелляты они не стали преобладать над диатомовыми водорослями

N+1
Как селфи влияют на нашу самооценку и что с этим делать Как селфи влияют на нашу самооценку и что с этим делать

Какое именно влияние неоднозначная практика селфи оказывает на людей

VOICE
Как организм слонов смог победить рак, и может ли человек достичь этого Как организм слонов смог победить рак, и может ли человек достичь этого

Генетическая загадка слонов: почему эти гиганты почти не болеют онкологией?

ТехИнсайдер
Cкорая помощь из сада Cкорая помощь из сада

Под рукой нет аптечки? Некоторые растения работают не хуже таблеток

Лиза
Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы Вместо похода к психологу: 4 домашних дела, которые помогут успокоить нервы

Как снизить уровень стресса и снять тревогу в домашних условиях?

ТехИнсайдер
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
Формула везения: можно ли объяснить удачу с научной точки зрения Формула везения: можно ли объяснить удачу с научной точки зрения

Что делать, чтобы удачные случайности стали происходить чаще?

Forbes
Что гложет капитана Руки-ножницы: 10 лучших ролей Джонни Деппа Что гложет капитана Руки-ножницы: 10 лучших ролей Джонни Деппа

Самые запоминающиеся руки Джонни Деппа: от Суини Тодда до Эдварда Руки-ножницы

Правила жизни
Квадрокоптер-трансформер c ротор-колесами научился стоять на двух ногах Квадрокоптер-трансформер c ротор-колесами научился стоять на двух ногах

Инженеры разработали робота-трансформера под названием Morphobot M4

N+1
Как узнать материнскую плату: 7 простых способов Как узнать материнскую плату: 7 простых способов

Как узнать модель материнской платы в Windows 10 или 11?

CHIP
Новый порядок Новый порядок

Куда (и почему) меняется значение слова «кристалл»

N+1
Взрывающаяся голова и галлюцинации: 5 необычных нарушений сна Взрывающаяся голова и галлюцинации: 5 необычных нарушений сна

Вам случалось когда-нибудь кричать во сне на своего партнера?

Psychologies
Ошибка 0x80070422: когда она появляется, и как ее исправить Ошибка 0x80070422: когда она появляется, и как ее исправить

Как исправить ошибку 0x80070422 при обновлении Windows 10

CHIP
«Я никогда не испытывала оргазм»: почему так бывает — объясняет сексолог «Я никогда не испытывала оргазм»: почему так бывает — объясняет сексолог

Почему не все женщины испытывают оргазм и как справиться с деликатной проблемой

Psychologies
Украшения, сумки, часы: предметы роскоши, которые растут в цене Украшения, сумки, часы: предметы роскоши, которые растут в цене

Какие вещи люксового сегмента лидируют с точки зрения инвестиций

РБК
Ешь и худей: какие продукты могут ускорить метаболизм? Ешь и худей: какие продукты могут ускорить метаболизм?

Как ускорить обмен веществ, не ночуя в тренажерном зале?

ТехИнсайдер
Слишком горячий Слишком горячий

Что делать, если твой мужчина — настоящий Отелло

Лиза
Разумозамещение Разумозамещение

Искусственный интеллект в финансовой сфере

Деньги
Михаил Касаткин: «О тейпировании существует большое количество мифов и спекуляций, которые вводят в заблуждение людей и дискредитируют сам метод» Михаил Касаткин: «О тейпировании существует большое количество мифов и спекуляций, которые вводят в заблуждение людей и дискредитируют сам метод»

Тейпирование – одна из немногих технологий, которая пришла в медицину из спорта

Здоровье
Во-первых, это красиво… Как французский DS меняет наши представления об автомобильном интерьере Во-первых, это красиво… Как французский DS меняет наши представления об автомобильном интерьере

Компания DS Automobiles поделилась своим видением футуристических интерьеров

4x4 Club
Гонка без вооружений! Как СССР и США искали замену для шариковой ручки в космосе Гонка без вооружений! Как СССР и США искали замену для шариковой ручки в космосе

Как люди пытались создать шариковую ручку для космоса

ТехИнсайдер
Новый Lexus GX доказывает, что у стильной формы может быть содержание Новый Lexus GX доказывает, что у стильной формы может быть содержание

Более крупный и мощный Lexus GX получил первое серьёзное обновление

4x4 Club
Зачем мы на самом деле ходим в рестораны: 5 причин Зачем мы на самом деле ходим в рестораны: 5 причин

Что нам дает прием пищи не дома, а в соответствующих заведениях?

Psychologies
«Я увидел, через какие испытания прошла жена»: Сергей Сафронов рассказал, как присутствовал на родах «Я увидел, через какие испытания прошла жена»: Сергей Сафронов рассказал, как присутствовал на родах

Иллюзионист и телеведущий Сергей Сафронов присутствовал на родах младшей дочери

VOICE
«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
Джекпот «Вегаса»: как команда через шесть лет после создания выиграла Кубок Стэнли Джекпот «Вегаса»: как команда через шесть лет после создания выиграла Кубок Стэнли

Как хоккей покорил Вегас и какие россияне оставили след в «Голден Найтс»

Forbes
Как ничто стало нечто и почему это так важно? Как ничто стало нечто и почему это так важно?

Когда появился ноль и как он стал из ничем чем-то

Наука и жизнь
В гостях у Майи Плисецкой В гостях у Майи Плисецкой

Сергей Николаевич — о музее-квартире Плисецкой

Seasons of life
Умер автор передачи «Спокойной ночи, малыши»: что для нас значила эта программа Умер автор передачи «Спокойной ночи, малыши»: что для нас значила эта программа

Что значила передача «Спокойной ночи, малыши» для детей в СССР?

Psychologies
У мезозойской рептилии нашли признаки пубертата У мезозойской рептилии нашли признаки пубертата

Половое созревание у окаменелых амниот описали впервые

N+1
Открыть в приложении