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

Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность Заряженные капли отказались разбрызгиваться при ударе о твердую поверхность

Электричество вокруг заряженной капли предотвращает ее разбрызгивание

N+1
Восемь рассказов Линор Горалик Восемь рассказов Линор Горалик

Рассказы Линор Горалик — страшные, смешные, откровенные и жизненные

СНОБ
Ученые объяснили, как езда на велосипеде способствует снижению риска развития деменции Ученые объяснили, как езда на велосипеде способствует снижению риска развития деменции

Езда на велосипеде полезнее, чем вы думали

ТехИнсайдер
Карту запахов нашли в пириформной коре Карту запахов нашли в пириформной коре

Карта запахов определяется и в обонятельных луковицах, и в пириформной коре

N+1
10 вещей, которые нужно успеть сделать для пожилых родителей 10 вещей, которые нужно успеть сделать для пожилых родителей

Список бесценных вещей, которые вы можете сделать для ваших родителей

Maxim
Риз Уизерспун. Блондинка вне закона Риз Уизерспун. Блондинка вне закона

Возможно, в сутках Риз Уизерспун не менее тридцати шести часов

Караван историй
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
Последние 30 лет в Европе оказались рекордными по наводнениям за пятьсот лет Последние 30 лет в Европе оказались рекордными по наводнениям за пятьсот лет

Почему в Европе увеличилось количество наводнений

N+1
Дело государственной важности: чем история Ивана Сафронова отличается от других судов о госизмене Дело государственной важности: чем история Ивана Сафронова отличается от других судов о госизмене

Иван Сафронов заключен под стражу по подозрению в государственной измене

Forbes
Стесняюсь спросить: 14 вопросов стоматологу-эстетисту Стесняюсь спросить: 14 вопросов стоматологу-эстетисту

На что способна эстетическая стоматология образца 2020 года?

Esquire
Звезды, которые стали жертвами насилия в детстве, – шокирующие истории Звезды, которые стали жертвами насилия в детстве, – шокирующие истории

Знаменитости, которые нашли силы поделиться ужасными историями из своего детства

Cosmopolitan
Валентина Якунина: «Что сыграешь, то и проживешь» Валентина Якунина: «Что сыграешь, то и проживешь»

Валентина Якунина: «Наша профессия считается завидной, а для меня — это жизнь»

Караван историй
Почему олимпийская Москва не была праздничной Почему олимпийская Москва не была праздничной

Атмосферу праздника создает не начальство, а люди

СНОБ
5 скрытых видов манипуляции, которыми пользуются нарциссы 5 скрытых видов манипуляции, которыми пользуются нарциссы

5 коварных и скрытных видов манипуляции, которые часто применяют нарциссы

Psychologies
«Даже не извинились»: как прошёл митинг курьеров Delivery Club в Москве и кто собрал «Профсоюз «Даже не извинились»: как прошёл митинг курьеров Delivery Club в Москве и кто собрал «Профсоюз

Каких результатов помогла добиться забастовка курьеров?

VC.RU
Попытка взлома: почему заговорили о смерти программ МВА? Попытка взлома: почему заговорили о смерти программ МВА?

Бизнес-образование не может быть одновременно дешевым, быстрым и качественным

Forbes
Как правильно стимулировать клитор девушке: 12 советов от экспертов Как правильно стимулировать клитор девушке: 12 советов от экспертов

Отправь ее на седьмое небо

Playboy
Самый красивый провал Apple: 20 лет проекту Cube – любимому компьютеру Стива Джобса Самый красивый провал Apple: 20 лет проекту Cube – любимому компьютеру Стива Джобса

История недооцененного сокровища Apple

GQ
Что читать: 7 стихов из последней книги певца, обладателя «Грэмми» и поэта Леонарда Коэна Что читать: 7 стихов из последней книги певца, обладателя «Грэмми» и поэта Леонарда Коэна

Семь произведений из поэтического сборника «Пламя»

Esquire
APPLE: от первого компьютера до первого триллиона APPLE: от первого компьютера до первого триллиона

Esquire восстановил хронологию становления детища Стива Джобса

Esquire
Восточная Европа оказалась родиной современных страусов Восточная Европа оказалась родиной современных страусов

Первые страусы появились в Северо-Западном Причерноморье

N+1
Что делать, если мой гардероб состоит только из черных вещей Что делать, если мой гардероб состоит только из черных вещей

На примере молодого Тима Бертона разбираемся, как добавить в образы больше цвета

GQ
Учимся на ошибках: топ-6 пиджаков, которые вышли из моды, и чем их заменить? Учимся на ошибках: топ-6 пиджаков, которые вышли из моды, и чем их заменить?

Пиджак — неотъемлемая часть гардероба любой девушки

Cosmopolitan
Тренируем мозг: игры и упражнения для детей и взрослых Тренируем мозг: игры и упражнения для детей и взрослых

Универсальные способы «прокачки» мозга найти непросто

Psychologies
Семь столпов мира Путина. Отрывок из книги Семь столпов мира Путина. Отрывок из книги

Главы из книги «Мир Путина: Россия и ее лидер глазами Запада»

СНОБ
«Ударом в подбородок вряд ли можно вырубить мужика». Кто и как учит российских женщин самообороне «Ударом в подбородок вряд ли можно вырубить мужика». Кто и как учит российских женщин самообороне

Единственная в России женщина-эксперт по системе самообороны крав-мага

Forbes
По-настоящему эффективные процедуры против целлюлита По-настоящему эффективные процедуры против целлюлита

С целлюлитом сталкиваются все – и пышки, и стройняшки, и даже спортивные девушки

Cosmopolitan
Как носить запонки на рубашке: подробный гайд для стильных парней Как носить запонки на рубашке: подробный гайд для стильных парней

Как и когда носить мужские запонки?

Playboy
Моделирование указало на десятки активных вулканических структур на Венере Моделирование указало на десятки активных вулканических структур на Венере

На Венере все еще происходят внутренние геологические процессы

N+1
Кто встает на защиту схиигумена Сергия Кто встает на защиту схиигумена Сергия

Схиигумен Сергий и его проповедь — естественное следствие пропаганды ненависти

СНОБ
Открыть в приложении