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

Во Франции раскопали детально проработанную голову палеолитической Венеры Во Франции раскопали детально проработанную голову палеолитической Венеры

Чем ученых заинтересовал один из артефактов на стоянке Амьен-Ренанкур-1

N+1
Ксения Подвальная Ксения Подвальная

Главный феномен петербургской моды прямо сейчас — Atelier Biser

Собака.ru
В будущем зубы можно будет «лечить» волосами В будущем зубы можно будет «лечить» волосами

Есть ли способ восстанавливать поврежденные зубы?

ТехИнсайдер
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
От Чувака до Гарфилда: 13 киногероев, которые сделали лень культовой От Чувака до Гарфилда: 13 киногероев, которые сделали лень культовой

Киногерои, чье бездействие стало зеркалом тревог и надежд целых поколений

Правила жизни
Почему монструозный стиль подвинул в сторону «чистых» девушек Почему монструозный стиль подвинул в сторону «чистых» девушек

Почему стиль «хорошей девочки» начал уступать «дерзкой девчонке»?

Psychologies
Олег Чечик: «Любое искусство — это техника плюс эмоции» Олег Чечик: «Любое искусство — это техника плюс эмоции»

Олег Чечик о своей профессии

Maxim
Неприхотливый многолетник Неприхотливый многолетник

Перспективы выращивания мискантуса на российских полях

Агроинвестор
Как «усыпить» герпес? Как «усыпить» герпес?

Почему же летом так часто на губах расцветает «простуда»?

Здоровье
На страже равнин На страже равнин

Как сохранить cтепи, прерии, саванны и пампасы?

Вокруг света
Дорогой Кент: лучшие фильмы, сериалы и мультфильмы о Супермене Дорогой Кент: лучшие фильмы, сериалы и мультфильмы о Супермене

Лучшие фильмы, сериалы, мультфильмы о приключениях Кларка Кента и его альтер эго

Правила жизни
Самые травмоопасные виды спорта среди популярных Самые травмоопасные виды спорта среди популярных

Даже занятия бадминтоном могут привести к травме

Maxim
Основатель «Дикой мяты» Андрей Клюкин рассказал о планах на лето, своих принципах и любимой музыке Основатель «Дикой мяты» Андрей Клюкин рассказал о планах на лето, своих принципах и любимой музыке

Андрей Клюкин рассказал, за что не любит музыкальных критиков

СНОБ
«Вот и все. Смежили очи гении...» Василий Качалов «Вот и все. Смежили очи гении...» Василий Качалов

Беспрецедентный пример славы, почитания и поклонения перед талантом

Караван историй
Не такие, как все: 5 животных, у которых кровь не красного цвета Не такие, как все: 5 животных, у которых кровь не красного цвета

От чего зависит цвет крови у животных и у кого она самого странного цвета?

ТехИнсайдер
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
Даже с маленьким мозгом можно жить. Ученые выяснили интересные факты о Homo naledi Даже с маленьким мозгом можно жить. Ученые выяснили интересные факты о Homo naledi

Мозг у Homo naledi был примерно в три раза меньше, чем у современного человека

ТехИнсайдер
5 побочных эффектов быстрого похудения, о которых вам никто не говорит 5 побочных эффектов быстрого похудения, о которых вам никто не говорит

Быстрые диеты имеют несколько серьезных последствий для вашего здоровья

ТехИнсайдер
Технология блокчейн делает управление роем роботов безопасным Технология блокчейн делает управление роем роботов безопасным

Как технология блокчейн обеспечивает безопасность роботов

ТехИнсайдер
Острова притяжения Острова притяжения

Чем привлекают к себе горожан окруженные водой территории

РБК
«Называть эти вещи наукой нельзя» «Называть эти вещи наукой нельзя»

Кто такой родолог и сколько он получает

Лиза
Почему метиловый спирт попадает в напитки Почему метиловый спирт попадает в напитки

Как метиловый спирт вообще попадает в напитки?

Maxim
Китай, нам надо культурно поговорить Китай, нам надо культурно поговорить

Что объединяет современных россиян и граждан КНР?

СНОБ
«Производственная цепочка в кластере будет крепкой и гибкой» «Производственная цепочка в кластере будет крепкой и гибкой»

О перспективах химического кластера в Московской области

РБК
Окнами в лес Окнами в лес

Интерьер оформлен так, чтобы поддерживать эффект единения с природой

Идеи Вашего Дома
5 признаков, что вы — жертва эмоционального насилия 5 признаков, что вы — жертва эмоционального насилия

Каким бывает эмоциональное насилие и почему мы предпочитаем о нем молчать?

Psychologies
Седло и стремя Седло и стремя

Как люди изобретали приспособления для управления лошадью

Вокруг света
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
«Не сотвори себе кумира»: почему сериал «Кумир» — идеальный пример того, к чему приводит игнорирование конструктивной критики «Не сотвори себе кумира»: почему сериал «Кумир» — идеальный пример того, к чему приводит игнорирование конструктивной критики

За что сериал «Кумир» уже получил разгромную критику по всему миру

Правила жизни
Как нейросети создают персонажей и киновселенные Как нейросети создают персонажей и киновселенные

Разбираемся, как используют нейросети в современной киноиндустрии

CHIP
Открыть в приложении