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

Оригами-робота научили прижимать ноги и ходить по-крабьи Оригами-робота научили прижимать ноги и ходить по-крабьи

Инженер из Германии разработал четвероногого оригами-робота Fold Walker

N+1
«Мое проклятье! Я далеко не идеальна!»: Наталья Ионова рассказала Павлу Воле о своей травме «Мое проклятье! Я далеко не идеальна!»: Наталья Ионова рассказала Павлу Воле о своей травме

36-летняя певица Наталья Ионова призналась, что у нее нет ногтя на пальце

VOICE
Сироп от кашля защищает мозг от слабоумия Сироп от кашля защищает мозг от слабоумия

Появилось доступное средство для замедления прогрессирования деменции

ТехИнсайдер
Оркестр играл музыку до самого конца, а мужчины переодевались в женские платья: 10 шокирующих фактов о Оркестр играл музыку до самого конца, а мужчины переодевались в женские платья: 10 шокирующих фактов о

Правдивые, малоизвестные факты о "Титанике" и людях, оказавшихся на борту

ТехИнсайдер
Польза печени трески: почему врачи рекомендуют есть этот деликатес зимой Польза печени трески: почему врачи рекомендуют есть этот деликатес зимой

Вкусная на бутерброде, источник незаменимых витаминов — все это печень трески

РБК
Как обсуждать секс с партнером: 6 вопросов и 3 совета для диалога Как обсуждать секс с партнером: 6 вопросов и 3 совета для диалога

Эти вопросы помогут вам открыть новые возможности для сексуального опыта

Psychologies
Объективация журналистики Объективация журналистики

Первые фоторепортажи, которые изменили наш взгляд на мир

Weekend
Самые популярные мужские вопросы про косметические процедуры Самые популярные мужские вопросы про косметические процедуры

Основные  вопросы на косметологические услуги от мужчин звучат примерно так

Maxim
«Концентрируйтесь на функциональности»: как правильно думать о теле — повысьте самооценку «Концентрируйтесь на функциональности»: как правильно думать о теле — повысьте самооценку

Как нужно думать о внешности, чтобы принять себя со всеми особенностями?

Psychologies
Нерожденный ребенок: как пережить прервавшуюся беременность Нерожденный ребенок: как пережить прервавшуюся беременность

Правил, которые помогут пережить прервавшуюся беременность и сохранить здоровье

Psychologies
Откуда взялся Indian Pale Ale (IPA) и чем отличаются его сорта между собой. История и краткий гид Откуда взялся Indian Pale Ale (IPA) и чем отличаются его сорта между собой. История и краткий гид

Пора разобраться со путаницей Indian Pale Ale: с ее истоками и последствиями.

Maxim
«Осьминоги, каракатицы, адские вампиры» «Осьминоги, каракатицы, адские вампиры»

500 миллионов лет истории головоногих моллюсков

N+1
Человек — швейцарский нож: как пиарщики помогают в достижении бизнес-целей Человек — швейцарский нож: как пиарщики помогают в достижении бизнес-целей

Как сделать так, чтобы о тебе узнали, тем более в правильном и нужном ключе?

Inc.
Модный ресейл: как заработать на перепродаже одежды и аксессуаров Модный ресейл: как заработать на перепродаже одежды и аксессуаров

Можно ли в мире быстрой моды заработать на перепродаже вещей?

РБК
Будут как новые: 5 способов, как очистить инструменты от ржавчины Будут как новые: 5 способов, как очистить инструменты от ржавчины

Эти методы помогут убрать как небольшую, так и застарелую ржавчину!

ТехИнсайдер
Таурин замедлил клеточное старение и продлил здоровую жизнь у мышей и обезьян Таурин замедлил клеточное старение и продлил здоровую жизнь у мышей и обезьян

Ученые выяснили, что с возрастом в крови значительно снижается уровень таурина

N+1
Почерк мастера Почерк мастера

В этом интерьере чудесным образом переплелись история и современность

SALON-Interior
Влияют на гормоны и красоту: почему опасно носить солнцезащитные очки слишком долго Влияют на гормоны и красоту: почему опасно носить солнцезащитные очки слишком долго

Оказывается, солнцезащитные очки опасно носить подолгу

VOICE
Следующая станция — Дубай Следующая станция — Дубай

Как не потеряться в «четвертой столице» России и найти там своих

СНОБ
Новая жизнь биотехнологий Новая жизнь биотехнологий

Биотехнологии стали драйвером развития многих важных областей экономики

РБК
Обратная сторона привилегий: от чего страдают красивые женщины — разбор с психологами Обратная сторона привилегий: от чего страдают красивые женщины — разбор с психологами

От чего же страдают те, кто красив?

Psychologies
«Обжигающе горячий»: как чипсы Cheetos навсегда изменили жизнь Ричарда Монтаньеса «Обжигающе горячий»: как чипсы Cheetos навсегда изменили жизнь Ричарда Монтаньеса

Фильм о мексиканце, который завязал с криминалом и устроился на фабрику чипсов

Forbes
Древние египтяне пили галлюциногены с человеческой кровью! Вот как ученые узнали об этом Древние египтяне пили галлюциногены с человеческой кровью! Вот как ученые узнали об этом

Необычный коктейль готовили люди, поклонявшиеся божеству по имени Бес

ТехИнсайдер
Единицы измерений, связанные с телом человека, возвращаются. Зачем сажени и пяди нужны дизайнерам Единицы измерений, связанные с телом человека, возвращаются. Зачем сажени и пяди нужны дизайнерам

Почему дизайнеры все чаще используют меры длины, связанные с телом?

ТехИнсайдер
«Когда все снова придет в норму?»: искусственный интеллект отвечает на 8 сложных жизненных вопросов «Когда все снова придет в норму?»: искусственный интеллект отвечает на 8 сложных жизненных вопросов

Как GPT-3 отвечает на философские вопросы о нашей жизни?

Psychologies
Матрёшка на максималках. Всё, что нужно знать о Mazda CX-30 Матрёшка на максималках. Всё, что нужно знать о Mazda CX-30

Какой получилась Mazda CX-30

4x4 Club
Ресторан Центрального дома литераторов: история, легенды, гастрономия Ресторан Центрального дома литераторов: история, легенды, гастрономия

Ресторан ЦДЛ на Поварской — место уникальное

СНОБ
Как подключить второй монитор к компьютеру и зачем это делать Как подключить второй монитор к компьютеру и зачем это делать

Многие пользователи задумываются о том, как подключить два монитора к компьютеру

CHIP
Лена Ужинова Лена Ужинова

Лена Ужинова — одна из самых известных и титулованных российских художников

Правила жизни
6 книг в жанре фэнтези, от которых невозможно оторваться 6 книг в жанре фэнтези, от которых невозможно оторваться

Книги жанра фэнтези, которые ценители не должны оставить без внимания

ТехИнсайдер
Открыть в приложении