Солнечные элементы сохранили 95 процентов эффективности после 1000 часов работы

N+1Наука

Соли пиперидиния повысили стабильность перовскитных солнечных батарей

Наталия Самойлова

Lin et al. / Science, 2020 

Материаловеды повысили стабильность и эффективность широкозонных перовскитных солнечных элементов, которые можно использовать в качестве верхней части тандемного солнечного модуля. Добавка соли замещенного пиперидиния в перовскитный слой предотвращает окисления анионов иода до молекулярного иода, в результате чего солнечные элементы сохраняют 95 процентов своей эффективности после 1000 часов работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Тандемные солнечные модули состоят из двух полупроводниковых солнечных элементов, расположенных друг под другом. Сначала солнечный луч проходит через верхний полупрозрачный полупроводник с большей шириной запрещенной зоны, где поглощаются самые высокоэнергетические фотоны (с меньшей длиной волны). Фотоны с меньшей энергией проходят насквозь и поглощаются в нижнем полупроводнике с меньшей величиной запрещенной зоны. Таким образом, тандемная архитектура позволяет максимально эффективно использовать весь спектр солнечного излучения.

В качестве нижней части тандема чаще всего используют кремний, а для верхней одним из лучших материалов считаются широкозонные перовскитные полупроводники на основе смешанных галогенидов свинца с добавками цезия и брома. В начале 2020 года тандем кремний-перовскит достиг эффективности в 29,1 процента — это почти на 3 процента больше, чем рекордная эффективность кремниевых солнечных элементов. Для коммерческого использования кремний-перовскитному тандему пока что не хватает стабильности. «Слабое звено» таких тандемов — конечно, перовскит: если кремниевые солнечные элементы сохраняют свою эффективность в течение десятков лет, то лучшие перовскиты выдерживают пока только несколько тысяч часов работы.

Солнечные элементы на основе широкозонных перовскитов считаются более стабильными, чем стандартные перовскиты — они не содержат в своем составе метиламмония, который очень чувствителен к термическому стрессу, однако у таких устройств есть и серьезный недостаток. Дело в том, что при изготовлении монолитных тандемов все слои перовскитного солнечного элемента нужно последовательно наносить на готовый кремниевый солнечный элемент — нижнюю часть будущего тандема. Чтобы не повредить кремниевый элемент, синтез проводят в мягких условиях, при температуре не выше 200 градусов Цельсия. Этой температуры вполне

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Оцелоты подружились с опоссумами Оцелоты подружились с опоссумами

На чем держится межвидовая дружба между опоссумами и оцелотами?

N+1
Школа будущих «единорогов»: как работает университет первого в России IT-города Школа будущих «единорогов»: как работает университет первого в России IT-города

В этом университете готовят дефицитных специалистов в сфере высоких технологий

Forbes
Гуннов вновь назвали носителями енисейских языков Гуннов вновь назвали носителями енисейских языков

Хунну и гунны, возможно, говорили на одном из енисейских языков

N+1
Противная рыжая немка Противная рыжая немка

Принцесса, которой пришлось выйти замуж за самого уродливого человека её времени

Дилетант
5 сверхспособностей, которые станут доступны людям уже через 5 лет по версии футурологов 5 сверхспособностей, которые станут доступны людям уже через 5 лет по версии футурологов

Какие «суперспособности» станут реальностью уже к 2030 году — и какой ценой?

Maxim
Всё, что вам нужно знать знать о консилере для лица Всё, что вам нужно знать знать о консилере для лица

Каждая девушка мечтает о ровном и красивом цвете лица

Cosmopolitan
Артист, журналист, художник и лучший друг 660 млн человек: почему бот Microsoft Xiaoice стал самым популярным в Китае Артист, журналист, художник и лучший друг 660 млн человек: почему бот Microsoft Xiaoice стал самым популярным в Китае

Как работает интеллектуальный чат-бот от Microsoft

VC.RU
Иван Забавников: «Свой хлеб — это ваша уникальность!» Иван Забавников: «Свой хлеб — это ваша уникальность!»

Шеф-пекарь Иван Забавников об особенностях профессии и вкусах гостей

Bones
Крыланы нашли короткий путь к дому при помощи когнитивной карты Крыланы нашли короткий путь к дому при помощи когнитивной карты

Крыланы срезали свой путь маршрутом, по которому до этого никогда не летали

N+1
9 трюков, которые сделают поцелуи приятнее (вам обоим понравится) 9 трюков, которые сделают поцелуи приятнее (вам обоим понравится)

Прокачай сладкий скилл!

Playboy
8 признаков пищевой зависимости 8 признаков пищевой зависимости

Есть ради жизни или жить ради еды — что тебе важнее?

Лиза
Лия Ахеджакова: Лия Ахеджакова:

Знаем ли мы Лию Ахеджакову?

Караван историй
Не родись красивым: знаменитые красотки и их самые обычные мужья Не родись красивым: знаменитые красотки и их самые обычные мужья

Эти звездные примеры уверяют нас в истине: противоположности притягиваются

Cosmopolitan
Не жалея живота Не жалея живота

Эта трехдневная диета поможет уменьшить объем талии на 3 см

Лиза
«Мир, в котором я живу» «Мир, в котором я живу»

Екатерина Климова умеет быть разной и непредсказуемой

OK!
Рыжих лисиц и песцов уличили в поедании человеческих объедков в среднем палеолите Рыжих лисиц и песцов уличили в поедании человеческих объедков в среднем палеолите

42 тысячи лет назад рыжие лисы и песцы кормились остатками человеческой добычи

N+1
Тексты из цикла «Сцены эпохи дефицита» Николая Кононова Тексты из цикла «Сцены эпохи дефицита» Николая Кононова

Тексты Николая Кононова из цикла «Сцены эпохи дефицита»

СНОБ
8 классических картин с курильщиками, которые пока еще чудом не запретил Минздрав 8 классических картин с курильщиками, которые пока еще чудом не запретил Минздрав

Ван Гог! Пикассо! Мане!

Maxim
Культура на кухне Культура на кухне

Антон Ковальков – о своем подходе к работе на кухне

Bones
Как бывший финансист из Лондона заработал 1,5 млрд рублей на сносе зданий в России Как бывший финансист из Лондона заработал 1,5 млрд рублей на сносе зданий в России

Как «Крашмаш» закрепился на рынке демонтажа

Forbes
Марго Робби — 30! Сумасшедшая Харли, отвязная пиратка и другие перевоплощения Марго Робби — 30! Сумасшедшая Харли, отвязная пиратка и другие перевоплощения

Марго Робби — одна из самых известных молодых звезд Голливуда

Cosmopolitan
5 лёгких причёсок за 5 минут на каждый день 5 лёгких причёсок за 5 минут на каждый день

И простые прически могут выглядеть красиво и максимально стильно!

Cosmopolitan
Почему история Сергея Фургала никого не тронула за пределами Дальнего Востока Почему история Сергея Фургала никого не тронула за пределами Дальнего Востока

Почему протест не вышел за пределы Хабаровского края

СНОБ
Вспоминая «Пасвик» Вспоминая «Пасвик»

Вся живая природа Севера подчинена жёсткому ритму

Наука и жизнь
17 фильмов, в которых известные актеры снялись со своими детьми (или родителями) 17 фильмов, в которых известные актеры снялись со своими детьми (или родителями)

Тот случай, когда папа взял с собой на работу…

Maxim
«Асмус и Харламов после расставания стали счастливыми»: Лопырева о жизни звезд «Асмус и Харламов после расставания стали счастливыми»: Лопырева о жизни звезд

Виктория Лопырева рассказала, как жила в период самоизоляции

Cosmopolitan
«Русские женщины потрясающе выглядят в шляпах». Как дизайнер Филип Трейси украсил головы всей британской знати «Русские женщины потрясающе выглядят в шляпах». Как дизайнер Филип Трейси украсил головы всей британской знати

Как превратить шляпу из аксессуара пожилых людей в must have аристократии?

Forbes
Женщина с безупречным вкусом: 8 модных правил Коко Шанель, актуальных сегодня Женщина с безупречным вкусом: 8 модных правил Коко Шанель, актуальных сегодня

Коко Шанель вошла в историю не только как модельер

Cosmopolitan
Свинка в сентябре Свинка в сентябре

Евгений Бабушкин стал апостолом Esquire в номинации «Литература» в 2019-м

Esquire
Не тот Не тот

Если вы заправили автомобиль не тем топливом, главное не паниковать

Популярная механика
Открыть в приложении