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

Паукообразные обезьяны повторили мимику сородичей во время игры Паукообразные обезьяны повторили мимику сородичей во время игры

У людей нечеловеческих приматов есть так называемое игровое лицо

N+1
Как правильно отвечать на 25 каверзных женских фраз Как правильно отвечать на 25 каверзных женских фраз

Подарочный набор культовых женских фраз и типовых ответов на них

Maxim
Приматологи описали жесты коат Жоффруа Приматологи описали жесты коат Жоффруа

Ученые выделили 43 типа обезьяньих жестов коат Жоффруа

N+1
Посмотрите фильм «Грейхаунд» с Томом Хэнксом в главной роли (он же написал сценарий к картине) Посмотрите фильм «Грейхаунд» с Томом Хэнксом в главной роли (он же написал сценарий к картине)

Это не гениальный шедевр мирового кинематографа, но весьма хорошее кино

GQ
Как понять, что доставляет вам удовольствие: 4 простых шага Как понять, что доставляет вам удовольствие: 4 простых шага

Как разобраться что именно приносит нам удовольствие?

Psychologies
Nature (Великобритания): как «Фейсбук», «Твиттер» и другие массивы данных сделали революцию в социологии Nature (Великобритания): как «Фейсбук», «Твиттер» и другие массивы данных сделали революцию в социологии

В лагере социологов разгорелась своего рода борьба за власть

ИноСМИ
Вертикальные фермы повысят урожайность пшеницы в 600 раз Вертикальные фермы повысят урожайность пшеницы в 600 раз

Вертикальные фермы — спасение для регионов, которые плохо подходят для пшеницы

N+1
Через Африку на поезде Через Африку на поезде

Путешествие из ЮАР в Танзанию по маршруту Pride of Africa

GQ
Только между нами Только между нами

О женской дружбе редко услышишь что-то хорошее

Cosmopolitan
Играют все! Играют все!

Время устроить семейный турнир по настольным играм. Выбирай на свой вкус

Лиза
«Я» — первая буква алфавита: здоровый эгоизм «Я» — первая буква алфавита: здоровый эгоизм

Регулярная забота о себе критически важна для сохранения здоровья

Psychologies
Несносные кумиры Несносные кумиры

Почему в Германии Маркс и Бисмарк более спорные фигуры, чем Тельман?

Огонёк
«Мрут как мухи»: история антисептиков, спасших миллионы людей «Мрут как мухи»: история антисептиков, спасших миллионы людей

Как развивалась антисептика

Популярная механика
Вышли из тени Вышли из тени

Кому летом в городе нужно обязательно пользоваться кремом с SPF

Лиза
Как «Спартак» снова оказался на грани перестройки из-за увольнения генерального директора Как «Спартак» снова оказался на грани перестройки из-за увольнения генерального директора

Кто такой Томас Цорн и почему его увольнение серьезно повлияет на «красно-белых»

GQ
9 неумолимых фактов о фильме «Терминатор 2: Судный день» 9 неумолимых фактов о фильме «Терминатор 2: Судный день»

Знал ли ты, что в фильме играла близняшка Линды Хэмилтон

Maxim
Несерьезная квартира Несерьезная квартира

Игорь Гулин об объединении APTART

Weekend
Как быстро отрастить ногти: бьюти-рецепты и полезные советы для красивых ногтей Как быстро отрастить ногти: бьюти-рецепты и полезные советы для красивых ногтей

Хочешь иметь красивый маникюр? Тогда позаботься о здоровье ногтей!

Cosmopolitan
Анатолий Казаков: «Главное — быть честным с самим собой» Анатолий Казаков: «Главное — быть честным с самим собой»

Если станешь поваром, по крайней мере всегда будешь сыт

Bones
5 настолок по мотивам популярных видеоигр 5 настолок по мотивам популярных видеоигр

Предлагаем столкнуться с противником лицом к лицу с помощью настольных игр

CHIP

Насколько мезотерапия дома безопасна? И можно ли делать ботокс дома?

Cosmopolitan
Сахарных сумчатых летяг разделили на три вида Сахарных сумчатых летяг разделили на три вида

Чем отличаются друг от друга эти маленькие зверьки из Австралии?

N+1
Индивидуальная мобилизация Индивидуальная мобилизация

Рынок электросамокатов быстро растет и срочно требует норм регулирования

Эксперт
Кето-диета: что нужно знать, прежде чем пробовать Кето-диета: что нужно знать, прежде чем пробовать

Разбираемся, кому подходит кето-диета и чем она может быть опасна

РБК
Почему нельзя успеть все: на что ты тратишь время, когда Почему нельзя успеть все: на что ты тратишь время, когда

Сколько времени из жизни мы тратим на привычные и неизбежные вещи?

Cosmopolitan
Командная осознанность — что отличает лучшие продуктовые команды Командная осознанность — что отличает лучшие продуктовые команды

Продакт-менеджер из Atlassian — о командной осознанности

VC.RU
Как сделать свою квартиру уютнее: простые советы для тех, кто не может собраться Как сделать свою квартиру уютнее: простые советы для тех, кто не может собраться

Пора уже заняться своим личным пространством

Playboy
Изменчивые родинки Изменчивые родинки

Проверь: не опасна ли твоя родинка?

Лиза
Как идентифицировали останки Николая II и его семьи по ДНК Как идентифицировали останки Николая II и его семьи по ДНК

На то, чтобы распутать дело убийства Романовых, ушло почти целое столетие

Популярная механика
Доживем до 2030: какие пункты «июльского указа» Путина могут быть выполнены в реальности Доживем до 2030: какие пункты «июльского указа» Путина могут быть выполнены в реальности

Недостижимые цели в «Национальных целях России до 2030 года»

Forbes
Открыть в приложении