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

Люди погубили 110 эндемичных видов растений и животных Макаронезии Люди погубили 110 эндемичных видов растений и животных Макаронезии

Человек уничтожил уже 110 эндемиков в Макаронезии

N+1
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
Потепление океана оказалось угрозой для бактериального фотосинтеза Потепление океана оказалось угрозой для бактериального фотосинтеза

Вода теплее 28 градусов приведет к коллапсу популяций цианобактерий

N+1
Сепарация от родителей: что надо помнить, если вы взрослеете прямо сейчас Сепарация от родителей: что надо помнить, если вы взрослеете прямо сейчас

Как отделить себя от родных и побороть желание во всем им угодить

Psychologies
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
«Малочисленные народы прекрасно интегрированы в современном обществе» «Малочисленные народы прекрасно интегрированы в современном обществе»

Об участии в современной экономике женщин коренных малочисленных народов

РБК
Cкорая помощь из сада Cкорая помощь из сада

Под рукой нет аптечки? Некоторые растения работают не хуже таблеток

Лиза
Как определить форму лица и можно ли ее исправить Как определить форму лица и можно ли ее исправить

Какие формы лица существуют и как определить свою?

РБК
Как подготовиться к первому сексу девушкам и парням: 15 советов от сексолога Как подготовиться к первому сексу девушкам и парням: 15 советов от сексолога

Секс: что следует сделать до, во время и после этого ответственного события?

Psychologies
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
Австралийские палеонтологи описали самого крупного сцинка Австралийские палеонтологи описали самого крупного сцинка

Ящерица из плейстоценовой Австралии дорастала до 60 сантиметров в длину

N+1
Не похожий на меня: что смотреть, если вам нравится «Черное зеркало» Не похожий на меня: что смотреть, если вам нравится «Черное зеркало»

Пять шоу, похожих на «Черное зеркало»

Правила жизни
Игра по-круппному Игра по-круппному

Как семейная компания повлияла на историю Европы

Деньги
Без вины виноватый: защищаемся от субсидиарной ответственности Без вины виноватый: защищаемся от субсидиарной ответственности

Что такое субсидиарная ответственность и как от нее защититься

Inc.
Странные и прекрасные застольные традиции народов мира Странные и прекрасные застольные традиции народов мира

Рассказываем об интересных алкогольных обычаях разных стран

Maxim
Актер из «Гарри Поттера» — профессиональный боец ММА: ушел в спорт после съемок и уже дважды победил Актер из «Гарри Поттера» — профессиональный боец ММА: ушел в спорт после съемок и уже дважды победил

Десять очков «Слизерину»!

Maxim
Маски с грядки Маски с грядки

Достойная замена дорогим салонным процедурам из простых и доступных ингредиентов

Лиза
«И Бог создал женщину»: как кино отражало появление новых француженок «И Бог создал женщину»: как кино отражало появление новых француженок

Глава из книги «Новая женщина в кинематографе переходных исторических периодов»

Forbes
Азима Петра: Алексей Петренко. История любви Азима Петра: Алексей Петренко. История любви

Азима Петра поделилась историей любви с Алексеем Петренко

Коллекция. Караван историй
Павел Кеив Павел Кеив

У промышленного дизайна в России совершенно точно есть будущее

Собака.ru
Чувство уюта Чувство уюта

Интерьер этой квартиры получился не только эстетичным, но и очень комфортным

SALON-Interior
Дневник предпринимательницы: сколько упаковки нужно для одного батона Дневник предпринимательницы: сколько упаковки нужно для одного батона

Как устроены поставки хлеба в крупные сети и сколько коробок для этого нужно

Forbes
На трипольском поселении нашли кость мигрантки На трипольском поселении нашли кость мигрантки

Ученые исследовали кость, найденную на трипольском поселении Коломийцев Яр

N+1
Ледниковые прерии Ледниковые прерии

Что погубило тундростепь и мамонтовую фауну?

Вокруг света
Зона бикини Зона бикини

Удаление волос – настоящее испытание для кожи

Лиза
Полюбить будни: как находить радость в повседневной жизни и рабочей рутине Полюбить будни: как находить радость в повседневной жизни и рабочей рутине

Отрывок из книги «Обычный вторник» — о том, как наполнить смыслом повседневность

Forbes
Ученые воссоздают в 3D города, исчезнувшие с лица Земли Ученые воссоздают в 3D города, исчезнувшие с лица Земли

Исследователи воссоздали 3D-модели районов, которых больше не существует

ТехИнсайдер
Вопрос дня: вы контролируете жизнь своих детей в интернете? Вопрос дня: вы контролируете жизнь своих детей в интернете?

Где допустимая грань в контроле за детьми и их жизнью в интернете?

СНОБ
Ужасная история Эбена Байерса, который три года пил радий, пока у него не отвалилась челюсть Ужасная история Эбена Байерса, который три года пил радий, пока у него не отвалилась челюсть

В 90-х американцы только и говорили, что о чудодейственной радиоактивной терапии

ТехИнсайдер
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
Открыть в приложении