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

Орхидея отрастила «палец» для самоопыления Орхидея отрастила «палец» для самоопыления

Как орхидея адаптировалась к нехватке опылителей в темном подлеске

N+1
«Если весело тебе одному, что-то здесь не так». Дизайнер Рон Арад о дорогих стульях, хороших клиентах и ценности искусства «Если весело тебе одному, что-то здесь не так». Дизайнер Рон Арад о дорогих стульях, хороших клиентах и ценности искусства

Интервью с британским дизайнером-бунтарем и архитектором Роном Арадом

Forbes
Японские ученые протестировали три способа пробуждения и выяснили, как избавиться от сонливости по утрам Японские ученые протестировали три способа пробуждения и выяснили, как избавиться от сонливости по утрам

Как изменение освещения в спальне поможет избавить от сонливости по утрам

Inc.
Сам себе злобный Буратино: как знаки зодиака сами портят свою жизнь Сам себе злобный Буратино: как знаки зодиака сами портят свою жизнь

Как знаки зодиака портят себе жизнь?

Cosmopolitan
Груминг: что это такое и как авторитет и статус становятся инструментами насилия Груминг: что это такое и как авторитет и статус становятся инструментами насилия

Чем груминг отличается от растления или домогательства?

Psychologies
Все просто бесит! Все просто бесит!

Раздражает абсолютно всё. Почему так происходит и как это исправить?

Лиза
Правила жизни Вуди Харрельсона Правила жизни Вуди Харрельсона

Актер, Техас, США, 59 лет

Esquire
Травмоприношение Травмоприношение

Василий Корецкий о «Нимани» как наследнице Тарковского и Лакана

Weekend
Нескучная функционалка: 10 упражнений от известных российских серферов Нескучная функционалка: 10 упражнений от известных российских серферов

Какие упражнения российские серферы рекомендуют для идеальной физической формы

Playboy
Прогулки со многими неизвестными Прогулки со многими неизвестными

Зачем люди по всему миру отправляются к случайным точкам на карте

Weekend
«Тьма» — сериал-феномен Netflix, который ошибочно сравнивают с «Очень странными делами». Рассказываем, почему он заслуживает внимания «Тьма» — сериал-феномен Netflix, который ошибочно сравнивают с «Очень странными делами». Рассказываем, почему он заслуживает внимания

Почему «Тьма» — это самое сложное и лучшее шоу на Netflix?

Esquire
Почему  в вашей розетке фаза, скорее всего, подключена справа? Почему  в вашей розетке фаза, скорее всего, подключена справа?

Имеет ли значение расположение контактов в розетке?

CHIP
Почему олимпийская Москва не была праздничной Почему олимпийская Москва не была праздничной

Атмосферу праздника создает не начальство, а люди

СНОБ
С запахом еды: опасно ли использовать пищевые ароматизаторы С запахом еды: опасно ли использовать пищевые ароматизаторы

Способны ли синтетические ароматизаторы заменить ароматы продуктов питания?

Популярная механика
Как успевать все дела в течение дня: подробный гид по повышению продуктивности Как успевать все дела в течение дня: подробный гид по повышению продуктивности

У нас не так много времени, поэтому давай разберемся в основах тайм-менеджмента.

Playboy
Какие духи дома почитались на Руси? Какие духи дома почитались на Руси?

Славяне-язычники верили, что свое божество есть у каждой реки, леса или луга

Культура.РФ
Легенды улиц: гид по спортивным подразделениям автогигантов Легенды улиц: гид по спортивным подразделениям автогигантов

Гид по автомобилям особого назначения

GQ
Как легко бросить курить? 8 способов, которые работают Как легко бросить курить? 8 способов, которые работают

Эффективные приемы, помогающие бросить курить раз и навсегда

Playboy
Лучшие приключенческие фильмы всех времен Лучшие приключенческие фильмы всех времен

15 способов оказаться в затерянном храме, фантазийном Средиземье или где-то еще

Esquire
Холодная сварка: действительно ли это работает? Холодная сварка: действительно ли это работает?

Говорят, что холодная сварка соединяет любой материал. Действительно ли это так?

CHIP
Домашняя магия Домашняя магия

7 способов сделать из маленькой квартиры большую

Лиза
Ничего нового: почему мужчины в России начинают все активнее покупать винтажную одежду Ничего нового: почему мужчины в России начинают все активнее покупать винтажную одежду

Как развивается тренд на мужской винтаж — и что с ним происходит в России

Esquire
Павел Дуров: Apple и Google «уничтожают стартапы по всему миру» Павел Дуров: Apple и Google «уничтожают стартапы по всему миру»

Как Apple и Google мешают развитию стартапов по всему миру.

Inc.
Издалека Издалека

Фантастическая повесть

Наука и жизнь
Брюс Дейсли: отключите внутреннего надсмотрщика, чтобы сделать работу менее ужасной Брюс Дейсли: отключите внутреннего надсмотрщика, чтобы сделать работу менее ужасной

Книга бывшего вице-президента Twitter о продуктивном спокойствии

Inc.
Мне все равно, где писать Мне все равно, где писать

Интервью с писателем Борисом Акуниным

СНОБ
Тайна Тайна

Они были знаменитыми, талантливыми и – несчастными

Cosmopolitan
Ручка, которая пишет в космосе: придумано не NASA Ручка, которая пишет в космосе: придумано не NASA

Чем писали в космосе до изобретения специальной ручки

Популярная механика
Что такое зависимость и кто становится зависим: с точки зрения науки Что такое зависимость и кто становится зависим: с точки зрения науки

Разбираемся в природе человеческих пристрастий

Популярная механика
Московский митинг 15 июля и его последствия Московский митинг 15 июля и его последствия

Рассказ политолога о митинге на Пушкинской площади

СНОБ
Открыть в приложении