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

«Джеймс Уэбб» рассмотрел комки пыли в галактике «Сомбреро» «Джеймс Уэбб» рассмотрел комки пыли в галактике «Сомбреро»

Ядро «Сомбреро» содержит не очень активную сверхмассивную черную дыру

N+1
Найден Найден

Ученые обнаружили следы «протостериновой биоты»

ТехИнсайдер
Почему ученые до сих пор не могут предсказывать землетрясения Почему ученые до сих пор не могут предсказывать землетрясения

Почему землетрясения не поддаются прогнозированию?

ТехИнсайдер
Основатель Masters Полина Бондарева — о Левашовском хлебозаводе Основатель Masters Полина Бондарева — о Левашовском хлебозаводе

Как бизнес идет в сторону искусства, а искусство продолжает искать новые формы

РБК
6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
«Не проснулся материнский инстинкт»: что делать, если не пришла любовь к ребенку, — 3 совета «Не проснулся материнский инстинкт»: что делать, если не пришла любовь к ребенку, — 3 совета

Как быть, если нет прилива любви и нежности к едва родившемся малышу?

Psychologies
Домогательства возле общежития МГУ: истории студенток и комментарий психолога Домогательства возле общежития МГУ: истории студенток и комментарий психолога

Анастасия Гурнева: «Уязвимых членов общества должно поддерживать само общество»

Psychologies
Так и не стали взрослыми: дети-актеры, которые рано умерли – самые трагические истории Так и не стали взрослыми: дети-актеры, которые рано умерли – самые трагические истории

У них впереди была целая жизнь, но, увы, она внезапно оборвалась.

VOICE
Профессор из Стэнфорда уверен, что инопланетяне уже на Земле, но люди ничего не замечают! Согласны? Профессор из Стэнфорда уверен, что инопланетяне уже на Земле, но люди ничего не замечают! Согласны?

Неужели инопланетяне были на Земле? Как это проверить?

ТехИнсайдер
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
Не совершайте ошибку! 7 продуктов, которые категорически нельзя замораживать Не совершайте ошибку! 7 продуктов, которые категорически нельзя замораживать

Некоторые продукты категорически нельзя замораживать — рассказываем, почему

ТехИнсайдер
Психологи объяснили, как найти своего соулмейта Психологи объяснили, как найти своего соулмейта

Кто такой соулмейт и как найти свою родственную душу?

Psychologies
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
Астрономы нашли самые быстрые звезды Млечного пути. Они покидают нашу галактику Астрономы нашли самые быстрые звезды Млечного пути. Они покидают нашу галактику

Как звезды убегают в межгалактическое пространство?

ТехИнсайдер
Красивый загар Красивый загар

Реально ли стать шоколадной в максимально короткое время?

Лиза
Закрытый клуб любителей оливье: как на самом деле живут русские экспаты в Дубае Закрытый клуб любителей оливье: как на самом деле живут русские экспаты в Дубае

Как живут россияне в ОАЭ и почему после переезда они полюбили русские традиции

Forbes
Самый знаменитый американский пикап. Краткая история Chevrolet Silverado Самый знаменитый американский пикап. Краткая история Chevrolet Silverado

Что сделало грузовик Chevrolet Silverado такими востребованным?

4x4 Club
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
Постель, сбивающая с ног Постель, сбивающая с ног

«Париж, 13-й округ»: Жак Одьяр экранизирует американский комикс

Weekend
Без потерь Без потерь

О поисках пропавших людей, справедливости и самой себя рассказала Мила Ершова

OK!
Отрывок из книги «Super Mario. Как Nintendo покорила мир» Отрывок из книги «Super Mario. Как Nintendo покорила мир»

Super Mario Bros. — одна из самых успешных компьютерных игр в мире

СНОБ
Объективация журналистики Объективация журналистики

Первые фоторепортажи, которые изменили наш взгляд на мир

Weekend
«Устойчивое развитие северных регионов невозможно без участия женщин» «Устойчивое развитие северных регионов невозможно без участия женщин»

Как гендерное равенство влияет на реализацию социальных проектов и инициатив

РБК
Мифы об известных писателях Мифы об известных писателях

10 самых популярных заблуждений, в которые верят даже начитанные интеллектуалы

Maxim
Дети в США все чаще ложатся под нож для удаления лишнего веса. Нормально ли это? Дети в США все чаще ложатся под нож для удаления лишнего веса. Нормально ли это?

Почему все больше детей и подростков из США оказываются на операционном столе

ТехИнсайдер
Тихие американцы Тихие американцы

Что ждет коренных американцев в будущем?

Вокруг света
Чем занимаются люди в течение дня? В основном, собой Чем занимаются люди в течение дня? В основном, собой

Более трети всего своего времени человек уделяет себе самому

ТехИнсайдер
Он в вас (не) влюблен: как узнать правду о чувствах мужчины Он в вас (не) влюблен: как узнать правду о чувствах мужчины

Как он видит (и видит ли он вообще) продолжение отношений?

Psychologies
«Американец китайского происхождения»: звезды «Все везде и сразу» в фэнтези от Disney «Американец китайского происхождения»: звезды «Все везде и сразу» в фэнтези от Disney

«Американец китайского происхождения» — добротный сериал для разных возрастов

Forbes
Art&Science ИТМО Art&Science ИТМО

Команда ИТМО — главные в Росси по Art&Science: науке, искусству и технологиям

Собака.ru
Открыть в приложении