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

Самка шимпанзе из заповедника Будонго вытерла пенис самца листьями после спаривания Самка шимпанзе из заповедника Будонго вытерла пенис самца листьями после спаривания

Как можно судить о зарождении медицины у людей на примере шимпанзе

N+1
Как происходит кредитование за рубежом Как происходит кредитование за рубежом

Как получить кредит за рубежом и какие сложности подстерегают будущего заемщика?

СНОБ
Эта компания построит грандиозное сооружение прямо на орбите — до сих пор никто такого не делал даже близко Эта компания построит грандиозное сооружение прямо на орбите — до сих пор никто такого не делал даже близко

Space Solar построит орбитальную электростанцию с использованием роботов

Inc.
5 старинных и легендарных мечей Азии 5 старинных и легендарных мечей Азии

Самые необычные мечи, созданные азиатским оружейным гением

Популярная механика
Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы Почему нам хочется есть: как нейрофизиология объясняет переедание и импульсивные перекусы

Каков ключ к решению проблемы переедания и импульсивных перекусов?

ТехИнсайдер
Карен Газарян: Особенности национального харассмента Карен Газарян: Особенности национального харассмента

Почему в России харассмент стал инструментом для сведения личных счетов

СНОБ
«Лиза захотела новый дом»: Илья Авербух строит особняк для Арзамасовой «Лиза захотела новый дом»: Илья Авербух строит особняк для Арзамасовой

Илья Авербух готовит семейное гнездо для Лизы Арзамасовой

Cosmopolitan
Гинкго оказались смертны Гинкго оказались смертны

Несмотря на распространенные мнения, деревья-долгожители стареют и умирают

N+1
10 самых известных предсказаний конца света: пранк длиной в 2000 лет 10 самых известных предсказаний конца света: пранк длиной в 2000 лет

Десять самых громких предсказаний грядущего Армагеддона

Популярная механика
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
Как фермер из Владимирской области стал одним из крупнейших поставщиков Lay’s и зарабатывает на картошке больше 400 млн рублей в год Как фермер из Владимирской области стал одним из крупнейших поставщиков Lay’s и зарабатывает на картошке больше 400 млн рублей в год

Андрей Синицын начал картофельный бизнес еще в 90-х

Forbes
Камасутра, сэр! Приключения величайшего путешественника XIX века Ричарда Бёртона Камасутра, сэр! Приключения величайшего путешественника XIX века Ричарда Бёртона

Жизнь переводчика «Камасут­ры» Ричарда Бёртона полна захватывающих приключений!

Maxim
Спорт без вреда Спорт без вреда

Что нужно знать о спорте, чтобы не навредить себе

Лиза
Рецепт чистоты: как очистить чугунную сковороду Рецепт чистоты: как очистить чугунную сковороду

В чистке чугунной сковороды тоже есть свои нюансы

Популярная механика
Седина шимпанзе оказалась не связана со старостью Седина шимпанзе оказалась не связана со старостью

Почему шимпанзе седеют?

N+1
Мох спрятался от климата пустыни Мохаве под полупрозрачными кусками кварца Мох спрятался от климата пустыни Мохаве под полупрозрачными кусками кварца

Микроубежища для тех видов мхов, которым местный климат плохо подходит

N+1
Глава «Апологии протеста» Алексей Глухов о жалобах россиян в ЕСПЧ Глава «Апологии протеста» Алексей Глухов о жалобах россиян в ЕСПЧ

Как ЕСПЧ поступает с однотипными исками россиян?

СНОБ
«Защищая Джейкоба»: Капитан Америка против всех «Защищая Джейкоба»: Капитан Америка против всех

Каково это — подозревать своего ребенка в самом страшном

Psychologies
Главные виды бород у мужчин — от трехдневной щетины до эспаньолки Главные виды бород у мужчин — от трехдневной щетины до эспаньолки

А у тебя какая борода?

Playboy
Как стать тревел-блогером: подробный гид для тех, кто хочет объездить весь мир Как стать тревел-блогером: подробный гид для тех, кто хочет объездить весь мир

Что именно надо сделать, чтобы стать тревел-блогером?

Playboy
The New Republic (США): смертоносное одиночество The New Republic (США): смертоносное одиночество

Кто такие одинокие люди, какова ключевая составляющая этого чувства и чем опасно

ИноСМИ
Боль в крестце: почему возникает и как от нее избавиться Боль в крестце: почему возникает и как от нее избавиться

Крестец — что это за «заколдованное» место и почему здесь образуются грыжи

Psychologies
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
5 животных с самыми необычными зубами 5 животных с самыми необычными зубами

Эволюция изменила количество зубов (или лишила их вовсе) у того или иного вида

Популярная механика
История самого известного наряда Жаклин Кеннеди — розового костюма, в котором она была в день убийства мужа История самого известного наряда Жаклин Кеннеди — розового костюма, в котором она была в день убийства мужа

Аккуратный розовый костюм Жаклин Кеннеди, вошедший в историю

Esquire
10 «правил выживания» для тех, кому приходится работать с нарциссами 10 «правил выживания» для тех, кому приходится работать с нарциссами

Как правильно вести себя с руководителями-нарциссами?

Psychologies
Как «работают» ароматы: хитрости, которые помогут произвести впечатление Как «работают» ароматы: хитрости, которые помогут произвести впечатление

Какой силой обладают запахи и как функционирует наше обоняние

Cosmopolitan
Уникальное свержение Уникальное свержение

Хрущёва предупреждали о заговоре, но он остался равнодушен к этим сигналам

Дилетант
Носочки для педикюра - спасение или опасная процедура? Мнение экспертов Носочки для педикюра - спасение или опасная процедура? Мнение экспертов

Безопасны ли азиатские носочки для педикюра

Cosmopolitan
Объемное пространство плоских декораций Объемное пространство плоских декораций

Как использование LED-экранов перевернуло процесс создания кино с ног на голову

Популярная механика
Открыть в приложении