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

Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке Медоуказчики привели людей к змеям по ошибке

Орнитологи выяснили, почему большие медоуказчики иногда направляют людей к змеям

N+1
Миссия подводного робота Миссия подводного робота

Беспилотник опускается на дно Марианской впадины

Популярная механика
Астрономы выдвинули «безумную идею» о Плутоне — ничего подобного в Солнечной системе найдено не было Астрономы выдвинули «безумную идею» о Плутоне — ничего подобного в Солнечной системе найдено не было

Что скрывается в туманной дымке карликовой планеты Плутон?

Inc.
Народные автомобили: машины, пересадившие на колеса целые страны Народные автомобили: машины, пересадившие на колеса целые страны

Кэйдзидося, чинквеченто, дешво и ни одного фольксвагена!

Maxim
Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
Искусство неловкого молчания. Тайное оружие Илона Маска и Стива Джобса Искусство неловкого молчания. Тайное оружие Илона Маска и Стива Джобса

У основателей Tesla и Apple есть кое-что общее — «правило неловкого молчания»

Inc.
Ничто не поможет: 10 причин, по которым у тебя не получается выглядеть стильно Ничто не поможет: 10 причин, по которым у тебя не получается выглядеть стильно

Маленькие детали, которые мешают тебе выглядеть стильно

Cosmopolitan
Марсианские хроники: почему марсоход NASA «Персеверанс» может совершить революцию в исследовании космоса (даже если не найдет на Марсе жизнь) Марсианские хроники: почему марсоход NASA «Персеверанс» может совершить революцию в исследовании космоса (даже если не найдет на Марсе жизнь)

Планетоход «Персеверанс» — самый продвинутый из всех аппаратов такого рода

Esquire
Отношения с грибами оказались главным фактором роста корней Отношения с грибами оказались главным фактором роста корней

Растение выбирает, самому добывать минералы или отдать эту задачу мицелию гриба

N+1
Барабанщица-виртуоз и верная жена: удивительная история Синди Блэкман Барабанщица-виртуоз и верная жена: удивительная история Синди Блэкман

Афроамериканка Синди Блэкман не хуже парней справляется с ударными

Cosmopolitan
Так кто кому должен? Так кто кому должен?

Должны ли родители помогать своим взрослым детям

Лиза
Наука и жизнь 1890: Фтористый этилъ Наука и жизнь 1890: Фтористый этилъ

Зачем понадобилось описывать свойства недавно синтезированного соединения?

Наука и жизнь
Сериал «Защищая Джейкоба»: сначала вам будет очень скучно, но вскоре вы будете орать от ужаса и восторга одновременно Сериал «Защищая Джейкоба»: сначала вам будет очень скучно, но вскоре вы будете орать от ужаса и восторга одновременно

«Защищая Джейкоба» — нудная семейная драма или что-то большее?

GQ
Как возникают ложные воспоминания Как возникают ложные воспоминания

Отрывок из книги сестер Ильвы и Хильды Эстбю о науке запоминания и забывания

СНОБ
Кто сказал, что у мужчин нет домашних обязанностей? Кто сказал, что у мужчин нет домашних обязанностей?

Как справедливо разделить домашние обязанности?

GQ
Правила жизни Хантера С. Томпсона Правила жизни Хантера С. Томпсона

Правила жизни самого неординарного журналиста Хантера С. Томпсона

Esquire
Тайны Воронцовского дворца Тайны Воронцовского дворца

История Воронцовского дворца от графской семьи до государственной дачи

Караван историй
Выбирай по душе Выбирай по душе

В чем секрет популярности курортов Краснодарского края?

Лиза
Какими будут антибиотики будущего: новое исследование Какими будут антибиотики будущего: новое исследование

Ученые исследовали взаимодействие природного антибиотика с его мишенью

Популярная механика
5 вымышленных животных, оказавшихся настоящими: от мифа к науке 5 вымышленных животных, оказавшихся настоящими: от мифа к науке

Некоторые существа, населяющие нашу планету, выглядят слишком фантастически

Популярная механика
Из Еревана — в Калифорнию: чем приложение PicsArt Ованнеса Авояна покорило мир Из Еревана — в Калифорнию: чем приложение PicsArt Ованнеса Авояна покорило мир

Ованнес Авоян о креативности, AI и недоверчивых инвесторах из Кремниевой долины

РБК
ABC (Испания): зловещая причина, по которой человек разумный выиграл у неандертальцев ABC (Испания): зловещая причина, по которой человек разумный выиграл у неандертальцев

Неандертальцы были сильнее человека разумного. Однако наш вид жив, а они вымерли

ИноСМИ
5 старинных и легендарных мечей Азии 5 старинных и легендарных мечей Азии

Самые необычные мечи, созданные азиатским оружейным гением

Популярная механика
Гороскоп совместимости: какая сумка подходит тебе по знаку зодиака? Гороскоп совместимости: какая сумка подходит тебе по знаку зодиака?

Выбрать сумку мечты в огромном разнообразии моделей очень сложно

Cosmopolitan
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
Темная сторона погони за славой. Как обман и мистификация оборачиваются крахом репутации Темная сторона погони за славой. Как обман и мистификация оборачиваются крахом репутации

Во времена поголовного онлайн-присутствия личный бренд есть практически у всех

Forbes
«Асмус и Харламов после расставания стали счастливыми»: Лопырева о жизни звезд «Асмус и Харламов после расставания стали счастливыми»: Лопырева о жизни звезд

Виктория Лопырева рассказала, как жила в период самоизоляции

Cosmopolitan
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
MeToo по-русски: в твиттере начали делиться историями о домогательствах и насилии. Герои этих историй — работники российских медиа MeToo по-русски: в твиттере начали делиться историями о домогательствах и насилии. Герои этих историй — работники российских медиа

Пользовательницы российского твиттера начали делиться историями о насилии

Esquire
Я подбираю котов и нахожу им дом Я подбираю котов и нахожу им дом

«Вот уже лет восемь я подбираю на улице котов и нахожу им дом»

Домашний Очаг
Открыть в приложении