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

Богатую микофлору носа связали с повышенным риском астмы и аллергического ринита Богатую микофлору носа связали с повышенным риском астмы и аллергического ринита

Богатая микофлора носа повышает вероятность развития аллергии и  астмы

N+1
Вышли из бухты Вышли из бухты

Robb Report изучил новые лодки и выбрал из них самые интересные

Robb Report
Ученые переписали нейронауку: впервые обнаружены возможные основы человеческого интеллекта Ученые переписали нейронауку: впервые обнаружены возможные основы человеческого интеллекта

Ученые нашли, как нейроны в человеческом мозге хранят воспоминания

Inc.
История мятежей в СССР История мятежей в СССР

Бунтов в истории СССР было гораздо больше, чем принято думать

Maxim
Шаги на чердаке: жуткая история о нераскрытом убийстве в Хинтеркайфеке Шаги на чердаке: жуткая история о нераскрытом убийстве в Хинтеркайфеке

Более 100 лет назад на ферме Андреаса Грубера произошла страшная трагедия

ТехИнсайдер
Пережил бомбардировки и ненавидит славу: Йокич — самый необычный чемпион НБА Пережил бомбардировки и ненавидит славу: Йокич — самый необычный чемпион НБА

Как мальчик из небольшого сербского городка превратился в нетипичную звезду НБА

Forbes
Роботреугольники объединились в оригами-робота Роботреугольники объединились в оригами-робота

Инженеры разработали робота, состоящего из отдельных самостоятельных элементов

N+1
Бежим, но не со всех ног Бежим, но не со всех ног

Лето – особая активност бегунов. На пути к цели их могут ждать сюрпризы

Здоровье
Гори, не гасни: причины и способы предотвращения профессионального выгорания Гори, не гасни: причины и способы предотвращения профессионального выгорания

Как быть, если столкнулся с профессиональным выгоранием?

ТехИнсайдер
Что делать, если выворачивается каре: лучшие пути спасения испорченной стрижки Что делать, если выворачивается каре: лучшие пути спасения испорченной стрижки

После стрижки каре смотрится совсем не так, как ты задумала?

VOICE
Нутрия: инвазивные грызуны необычного размера Нутрия: инвазивные грызуны необычного размера

Нутрии не только грызуны с прекрасным мехом, но и настоящие вредители

ТехИнсайдер
5 способов сделать капучино в домашних условиях 5 способов сделать капучино в домашних условиях

Как сделать капучино дома, не используя дополнительную технику?

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
Денис Прытков Денис Прытков

Главный кинодебютант года влюбил всю страну в обаятельного интерна-реаниматолога

Собака.ru
Алгоритм сортировки, созданный ИИ, работает в 3 раза быстрее всех придуманных математиками за столетие Алгоритм сортировки, созданный ИИ, работает в 3 раза быстрее всех придуманных математиками за столетие

Искусственный интеллект нашел самые быстрые способы сортировки

ТехИнсайдер
41-летняя комедиантка страдает от хронического сексуального возбуждения после смерти отца 41-летняя комедиантка страдает от хронического сексуального возбуждения после смерти отца

«Эффектом освобождения» — как смерть может влиять на дофоминовую систему?

Psychologies
Лучшие сериалы про маньяков. Часть 4 Лучшие сериалы про маньяков. Часть 4

12 сериалов для любителей безопасно пощекотать себе нервы

Maxim
Ольга Профатило и Юлия Вяткина Ольга Профатило и Юлия Вяткина

Основательницы Галереи MYTH собрали самый убедительный пул молодых художников

Собака.ru
Пророческий «Титан»: как роман, написанный за 14 лет до трагедии, предсказал крушение «Титаника» Пророческий «Титан»: как роман, написанный за 14 лет до трагедии, предсказал крушение «Титаника»

Неужели писателю удалось предсказать крушение «Титаника»?

ТехИнсайдер
Как выбрать удлинитель: 5 моментов, на которые надо обратить внимание Как выбрать удлинитель: 5 моментов, на которые надо обратить внимание

Удлинитель кажется простым аксессуаром, однако в его выборе достаточно нюансов

CHIP
Как найти настоящую любовь: 3 полезные мысли — впустите это чувство в вашу жизнь Как найти настоящую любовь: 3 полезные мысли — впустите это чувство в вашу жизнь

Любить и быть любимыми хотят все. Но как обрести заветное чувство?

Psychologies
Как похудеть без диет и спорта Как похудеть без диет и спорта

13 привычек, которые помогут сбросить вес без усилий

Лиза
За кулисами счастья Абдаллы и Рании: тайны и трагедии королевской семьи Иордана За кулисами счастья Абдаллы и Рании: тайны и трагедии королевской семьи Иордана

Почему король Абдалла II так ценит свой личный островок спокойствия

VOICE
«Книгу писать или жизнь жить»: как участники группы Anacondaz написали детскую сказку «Книгу писать или жизнь жить»: как участники группы Anacondaz написали детскую сказку

Весной 2023 года группа Anacondaz выпустила книгу «Энтони: дорога к дракону»

Forbes
Как подключить сабвуфер к магнитоле: пошаговая инструкция Как подключить сабвуфер к магнитоле: пошаговая инструкция

Какие сабвуферы бывают и что нужно, чтобы подключить их к автомагнитоле

CHIP
«Называть эти вещи наукой нельзя» «Называть эти вещи наукой нельзя»

Кто такой родолог и сколько он получает

Лиза
«Жених младше на 10 лет»: самоназванная любовница Юрия Шатунова и Пьера Нарцисса выходит замуж «Жених младше на 10 лет»: самоназванная любовница Юрия Шатунова и Пьера Нарцисса выходит замуж

Ксения Грин сообщила, что выходит замуж за продюсера

VOICE
Можно ли заработать на инвестициях в музыкальную индустрию Можно ли заработать на инвестициях в музыкальную индустрию

Какими знаниями нужно обладать и сколько времени и денег придется вложить?

РБК
Как в «Моем преступлении» Франсуа Озону удалось играючи поговорить на тему женской эмансипации Как в «Моем преступлении» Франсуа Озону удалось играючи поговорить на тему женской эмансипации

«Мое преступление» — фильм-размышление на тему женской эмансипации

СНОБ
От функции к форме От функции к форме

Нетипичный для отечественной архитектуры, внешне простой, но элегантный дом

Идеи Вашего Дома
Открыть в приложении