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

Почти вся пластиковая упаковка загрязнила пищу микропластиком Почти вся пластиковая упаковка загрязнила пищу микропластиком

Микро- и нанопоастик переходит из пластикосодержащей упаковки в еду и напитки

N+1
«Цунами сложностей»: владельцы элитных британских ресторанов рассказали о проблемах после карантина «Цунами сложностей»: владельцы элитных британских ресторанов рассказали о проблемах после карантина

Лучшие лондонские рестораны радоваться не спешат

Forbes
Древние люди 700 000 лет глотали зерна, пока не научились их разжевывать Древние люди 700 000 лет глотали зерна, пока не научились их разжевывать

Первые доказательства: диета может возникать раньше физической адаптации

ТехИнсайдер
Как обойти типичные ловушки мышления Как обойти типичные ловушки мышления

Можно ли заставить мозг соблюдать баланс хороших и плохих мыслей

Psychologies
Крупным планом: что происходит с отечественным кинорынком Крупным планом: что происходит с отечественным кинорынком

Какое кино сейчас интересно зрителям в России?

Inc.
Шум воды и ветра заставил горных колибри общаться на рекордно высоких частотах Шум воды и ветра заставил горных колибри общаться на рекордно высоких частотах

Что показало новое исследование высокогорных ореад

N+1
Как продлить жизнь любимым вещам: 26 простых лайфхаков Как продлить жизнь любимым вещам: 26 простых лайфхаков

Учимся бережнее относиться к вещам

Cosmopolitan
Правила жизни Алексея Пажитнова Правила жизни Алексея Пажитнова

Правила жизни создателя игры «Тетрис» Алексея Пажитнова

Esquire
Европейские перелетные птицы скорректировали сроки миграции из-за погоды Европейские перелетные птицы скорректировали сроки миграции из-за погоды

Сроки миграции птиц зависят от погодных условий в местах их отдыха

N+1
В плейлист: Илья Лагутенко выбрал 10 лучших песен для долгой прогулки В плейлист: Илья Лагутенко выбрал 10 лучших песен для долгой прогулки

Илья Лагутенко составил плейлист из идеальных песен для долгой прогулки

Forbes
7 древнейших храмов России 7 древнейших храмов России

О самых древних храмах России, некоторым из которых — больше 1000 лет

Культура.РФ
Шучу-шучу: есть ли у животных чувство юмора Шучу-шучу: есть ли у животных чувство юмора

Являются ли люди единственным видом на Земле который умеет смеяться?

Популярная механика
Когнитивный диссонанс Кремля: чем хабаровский протест опасен для власти Когнитивный диссонанс Кремля: чем хабаровский протест опасен для власти

Чтобы справится с хабаровским протестом, Кремлю придется переступать через себя

Forbes
Елена Камбурова. Берегите нас, поэтов Елена Камбурова. Берегите нас, поэтов

«Вы хотите, чтобы и у нас случилась Пражская весна?!»

Караван историй
Здравствуй, папа! Здравствуй, папа!

Помоги мужу понять свои ошибки и «исправиться»

Лиза
Почему христиане выступают за музей в Святой Софии Почему христиане выступают за музей в Святой Софии

Решение вернуть статус мечети собору Святой Софии вызвало бурю протестов

СНОБ
Овен ценит преданность, Водолей - креатив: как понравится любому начальнику Овен ценит преданность, Водолей - креатив: как понравится любому начальнику

С кем и как нужно строить рабочие отношения?

Cosmopolitan
Автомобили и водители, которых боятся страховые. Секретный отчет Автомобили и водители, которых боятся страховые. Секретный отчет

Почему каршеринг чаще всего попадает в аварии и при чем здесь хип-хоп

РБК
Майя Мухамеджанова: Прощайте, манипуляции. Как онлайн-образование помогает решать проблемы топ-менеджеров Майя Мухамеджанова: Прощайте, манипуляции. Как онлайн-образование помогает решать проблемы топ-менеджеров

Как топ-менеджерам бороться с токсичными сотрудниками?

СНОБ
Выстрел через континент Выстрел через континент

Испытательный полигон «Кура»: записки очевидца

Популярная механика
Гороскоп советского кино: какая ты героиня по знаку зодиака? Гороскоп советского кино: какая ты героиня по знаку зодиака?

Хочешь узнать, на какую именно героиню ты похожа? Читай наш гороскоп!

Cosmopolitan
Почему нам важно помогать другим Почему нам важно помогать другим

Как эволюция заложила в нас потребность помогать ближним

Psychologies
Презирал женщин и уморил мать: настоящее лицо мультипликатора Уолта Диснея Презирал женщин и уморил мать: настоящее лицо мультипликатора Уолта Диснея

Уолт Дисней был вовсе не добрым дядюшкой, который придумывает мультики!

Cosmopolitan
Я, мой муж и его любовница: история нашего карантина Я, мой муж и его любовница: история нашего карантина

Часто мы не слышим или неверно интерпретируем слова и намерения друг друга

Psychologies
KFC будет печатать наггетсы на биопринтере: мясо будущего KFC будет печатать наггетсы на биопринтере: мясо будущего

KFC в России начинает разработки по создания мяса с помощью 3D-биопринтера

Популярная механика
Как увеличить системный раздел диска в Windows 10 Как увеличить системный раздел диска в Windows 10

Что делать, если у вас заканчивается память в системном разделе Windows 10?

CHIP
В Казань на выходные В Казань на выходные

Прогулочно-гастрономический маршрут по столице Татарстана и окрестностям

СНОБ
…И другие уликовые документы …И другие уликовые документы

Чекисты раскрыли группу, которая распространяла антикоммунистические листовки

Дилетант
«Ощущение» Хана «Ощущение» Хана

Современные танцевальные труппы сегодня — это модель мира в миниатюре

Seasons of life
Отрывок из новой книги Сергея Лукьяненко «Ловец видений» Отрывок из новой книги Сергея Лукьяненко «Ловец видений»

Первая глава нового романа Сергея Лукьяненко «Ловец видений»

СНОБ
Открыть в приложении