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

РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых РНК нейрональных предшественников в гиппокампе указала на нейрогенез у взрослых

Как ученые подтвердили нейрогенез у взрослых

N+1
Он шантажом заставлял Софью рожать все чаще и чаще: жуткие факты из жизни Льва Толстого Он шантажом заставлял Софью рожать все чаще и чаще: жуткие факты из жизни Льва Толстого

Софья и Лев Толстой познакомились, когда ей было 18, а ему 34

ТехИнсайдер
Главными последствиями засух последних лет назвали голод и кризис гидроэнергетики Главными последствиями засух последних лет назвали голод и кризис гидроэнергетики

Какие ужасные вещи назвали главными последствиями засух

N+1
Недружелюбный или эмоционально нестабильный: 4 типа токсичных начальников — как найти подход Недружелюбный или эмоционально нестабильный: 4 типа токсичных начальников — как найти подход

Что делать, если источник проблем — ваш босс?

Psychologies
Александр Великий Александр Великий

Македонец, покоривший мир

kiozk originals
Психология гиперпотребления: почему мы едим слишком много Психология гиперпотребления: почему мы едим слишком много

Что заставляет нас потреблять сверх меры и как это может отразиться на здоровье

Psychologies
Золотое сечение Золотое сечение

5 советов от дизайнера, как улучшить интерьер с помощью формулы гармонии

Лиза
История одного свадебного платья: почему иорданская принцесса Рим Аль Али двадцать лет носит наряд, пошитый в России История одного свадебного платья: почему иорданская принцесса Рим Аль Али двадцать лет носит наряд, пошитый в России

Почему принцесса Рим до сих пор носит свой свадебный наряд?

VOICE
Враг в отражении Враг в отражении

Как узнать, кто навел порчу или сглаз? 6 способов выявить недоброжелателя

Лиза
Собака-ищейка спасает исчезающих гребенчатых тритонов. Она научилась их вынюхивать под землей Собака-ищейка спасает исчезающих гребенчатых тритонов. Она научилась их вынюхивать под землей

Нюх собаки — это все-таки совершенно непревзойденный запаховый детектор

ТехИнсайдер
Как сбросить ноутбук до заводских настроек Как сбросить ноутбук до заводских настроек

Сброс ноутбука до заводских настроек поможет избавиться от самых разных сбоев

CHIP
«Не верьте всему, что крутится в голове»: правда и ложь о навязчивых мыслях «Не верьте всему, что крутится в голове»: правда и ложь о навязчивых мыслях

Тревожные, повторяющиеся мысли мучают многих людей. Как с ними бороться?

Psychologies
Как не дать психологическим травмам испортить вашу жизнь Как не дать психологическим травмам испортить вашу жизнь

Как себе помочь и стать успешным и счастливым человеком, несмотря на травмы

Psychologies
К концу века дыхание арктических почв усилится вдвое К концу века дыхание арктических почв усилится вдвое

Микробное дыхание усиливается в ответ на глобальное потепление

N+1
8 бытовых проблем, с которыми может справиться обычный пинцет — берите на заметку! 8 бытовых проблем, с которыми может справиться обычный пинцет — берите на заметку!

Это крошечное, но очень полезное приспособление должно быть в каждом доме

ТехИнсайдер
Археологи комплексно датировали некрополь времен Великого переселения на Алтае Археологи комплексно датировали некрополь времен Великого переселения на Алтае

Археологи уточнили хронологию некрополя Карбан-I булан-кобинской культуры

N+1
Как научиться просыпаться по утрам без будильника? Как научиться просыпаться по утрам без будильника?

Как «запрограмировать» свои внутренние часы на нужный вам график?

ТехИнсайдер
Вопрос психологу: почему созависимые люди продолжают страдать в паре Вопрос психологу: почему созависимые люди продолжают страдать в паре

Можно ли выбраться из созависимости? Есть ли шанс на счастье в подобной связи?

Правила жизни
Людьми вырастут? Людьми вырастут?

На что похожи и на что способны пять искусственных зародышей человека

N+1
«Время любить». Дебютный роман турецкой журналистки Лиз Бехмоарас «Время любить». Дебютный роман турецкой журналистки Лиз Бехмоарас

Отрывок из романа об истории любви мусульманина и еврейки

СНОБ
10-летний мальчик после спуска с горки в США остался без головы! Трагичная история 10-летний мальчик после спуска с горки в США остался без головы! Трагичная история

Калеб Шваб буквально лишился головы из-за неудачного спуска с водной горки

ТехИнсайдер
Мария Червоткина Мария Червоткина

Главный инфлюенсер Петербурга Мария Червоткина — фея русской моды новой волны

Собака.ru
Lego, Barbie и Hot Wheels: как работают инвестиции в игрушки Lego, Barbie и Hot Wheels: как работают инвестиции в игрушки

Зачем взрослые по всему миру скупают конструкторы, машинки и кукол?

РБК
Сенокосцы не стали альфа-самцами из-за утерянных в юности конечностей Сенокосцы не стали альфа-самцами из-за утерянных в юности конечностей

Самцы сенокосцев, потерявшие конечности в молодости, остаются мелкими

N+1
Как сутенер и педофил Джеффри Эпштейн пытался себя обелить: новые подробности скандала Как сутенер и педофил Джеффри Эпштейн пытался себя обелить: новые подробности скандала

Какой была реальная власть покойного миллиардера-преступника Джеффри Эпштейна?

Psychologies
Девушка из STEM: как Энн-Мари Имафидон стала самой известной британкой в технологиях Девушка из STEM: как Энн-Мари Имафидон стала самой известной британкой в технологиях

Главная заслуга Имафидон — системная поддержка девушек в науке и технологиях

Forbes
Cмотрины для родинки Cмотрины для родинки

Иногда родинки могут доставить немало хлопот

Лиза
КУОК КУОК

Владимир Сорокин стал первым в СНГ, кто выпустил полноформатный релиз в Telegram

Собака.ru
Как восточные женщины сохраняют шлейф и аромат парфюма вокруг себя - три простых секрета, которые ты захочешь повторить Как восточные женщины сохраняют шлейф и аромат парфюма вокруг себя - три простых секрета, которые ты захочешь повторить

Несколько секретов, которые восточные женщины применяют каждый день

VOICE
Моряк, который чуть не спас «Титаник»: удивительная история Чарльза Лайтоллера, выживавшего в самых жутких катастрофах Моряк, который чуть не спас «Титаник»: удивительная история Чарльза Лайтоллера, выживавшего в самых жутких катастрофах

В середине XX века Лайтроллера называли «профессиональным героем»

VOICE
Открыть в приложении