Химики нашли способ сделать солнечные батареи эффективнее и стабильнее

N+1Наука

Фтор улучшил транспортный слой перовскитных солнечных батарей

Наталия Самойлова

Химики из Южной Кореи модифицировали популярный материал для транспортного слоя в перовскитных солнечных батареях. Оказалось, что замена водорода в ароматических фрагментах на фтор помогают улучшить транспорт дырок и сделать слой более гидрофобным, в результате чего солнечный элемент становится одновременно эффективнее и стабильнее. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Солнечные элементы на основе смешанных галогенидов свинца со структурой перовскита — самая динамично развивающаяся область фотовольтаики. Первые элементы, полученные в 2009 году, демонстрировали эффективность всего в 3,9 процента, но за десять лет эффективность поднялась до 25 процентов. Ученые считают, что это не предел, и возможно получить перовскитные солнечные элементы с эффективностью до 30 процентов. Сейчас основные усилия ученых сосредоточены на повышении стабильности перовскитных материалов и устройств — пока их время жизни недостаточно для коммерциализации.

Чтобы повысить эффективность и стабильность, ученые ищут оптимальный состав всех частей солнечного элемента, причем не только самого перовскита, но и так называемых транспортных слоев. Эти слои располагаются сверху и снизу от активного перовскитного слоя и обеспечивают разделение носителей заряда: энергетические электронные уровни подобраны так, что один слой пропускает только электроны, а другой — только дырки (квазичастицы носителей положительного заряда в полупроводниках). Для электрон-транспортного слоя используют несколько различных вариантов: диоксид титана обладает большей стабильностью, а различные производные фуллерена можно наносить в более мягких условиях. В то же время в качестве дырочно-транспортного слоя в большинстве работ используется одно и то же соединение — Spiro-OmeTAD. Этот вариант транспортного слоя был впервые предложен еще в 1998 году, причем не для перовскитных солнечных элементов, а для так называемых ячеек Гретцеля — солнечных батарей, сенсибилизированных красителем. Для перовскитов это соединение нельзя назвать идеально подходящим как с точки зрения транспортных характеристик, так и с точки зрения стабильности. Однако все попытки найти Spiro-OmeTAD замену оказывались неудачными:

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Аналог ацтекского омичикауацтли из человеческой кости выявили среди находок из Техаса Аналог ацтекского омичикауацтли из человеческой кости выявили среди находок из Техаса

Какие ацтекские артефакты обнаружили на юге Техаса

N+1
Очаровательный кишечник Очаровательный кишечник

Как самый могущественный орган управляет нами

kiozk originals
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.
Чего ждать от Карелии и нового Lamborghini Urus Чего ждать от Карелии и нового Lamborghini Urus

Один из самых современных гоночных треков России

РБК
Дела сердечные: как современный ритм жизни влияет на риск возникновения инфаркта Дела сердечные: как современный ритм жизни влияет на риск возникновения инфаркта

Какие привычки бьют по сердцу сильнее наследственности?

Правила жизни
Не компьютерной графикой единой: как делают спецэффекты в кино Не компьютерной графикой единой: как делают спецэффекты в кино

Без спецэффектов сегодня не обходится ни один блокбастер

Популярная механика
Соседние группы бонобо предпочли охотиться на разную дичь Соседние группы бонобо предпочли охотиться на разную дичь

Корень отличий среди групп бонобо лежит в их культурных особенностях

N+1
Алена Швец Алена Швец

Алена Швец: я точно такая же, как моя условная ровесница сто лет назад

Собака.ru
Когда эмпатия может повредить вашему бизнесу. Правила эффективного руководства Когда эмпатия может повредить вашему бизнесу. Правила эффективного руководства

Насколько эмпатия полезна предпринимателям прямо сейчас?

Inc.
Трафик Трафик

Психология поведения на дорогах

kiozk originals
Учитель словесности Людмила Великова Учитель словесности Людмила Великова

Разговор с учителем русского языка и литературы Людмилой Великовой

Seasons of life
Отрывок из книги Дмитрия Бовыкина «Французская революция» Отрывок из книги Дмитрия Бовыкина «Французская революция»

Отрывок из книги о главном событии XVIII века

СНОБ
Два исторических маршрута в Царицыне Два исторических маршрута в Царицыне

С сентября в Царицыне запускаются исторические прогулочные маршруты по парку

Seasons of life
Как правильно бегать в холодное время года Как правильно бегать в холодное время года

Как бегать все восемь осенне-зимних месяцев с пользой для здоровья?

Maxim
Такого Джуда Лоу вы еще не видели. Хоррор-сериал «Третий день» с аллюзиями на Брекзит Такого Джуда Лоу вы еще не видели. Хоррор-сериал «Третий день» с аллюзиями на Брекзит

«Третий день» — необычный фолк-хоррор

Forbes
10 худших суперкаров всех времен 10 худших суперкаров всех времен

Десятка худших суперкаров по версии американского журнала Car and Driver!

Популярная механика
Сила мифа Сила мифа

Что такое архетипы и почему некоторые фильмы и книги становятся популярными

kiozk originals
Здесь и сейчас Здесь и сейчас

Как научиться есть осознанно?

Худеем правильно
Университет охраны детства Университет охраны детства

Инфантильная сторона советского авангарда и его главного учебного заведения

Weekend
5 советских машин, заслуживших признание за рубежом 5 советских машин, заслуживших признание за рубежом

Мастера международного класса!

Maxim

Самый зрительский, обаятельный и доступный фильм Александра Молочникова

Esquire
10 игр, которым больше 20 лет, но в которые стоит поиграть и сегодня 10 игр, которым больше 20 лет, но в которые стоит поиграть и сегодня

Пока историю видеоигр не преподают в школах, воспользуйся этой подборкой

Maxim
Суперпозиция порядка помогла получить информацию из шума Суперпозиция порядка помогла получить информацию из шума

Классические каналы с этой задачей справиться не могут

N+1
Бэтмобиль и гигантский Beetle. 7 самых необычных машин для города Бэтмобиль и гигантский Beetle. 7 самых необычных машин для города

Очень странные автомобили, которых можно встретить на дорогах общего пользования

РБК
Ом, бином и палиндром Ом, бином и палиндром

Об эффекте «Довода», самого долгожданного фильма нынешнего момента

Weekend
По какому пути пойдет экспансия российского бизнеса в Белоруссии По какому пути пойдет экспансия российского бизнеса в Белоруссии

Экономические отношения между Белоруссией и Россией очень неформальны

СНОБ
Тренируем грацию: 3 элемента pole dance для Тренируем грацию: 3 элемента pole dance для

Танцы на пилоне заменяют не только спортзал, но и – отчасти – походы к психологу

Cosmopolitan
Победа «томского пациента»: как Навальный изменил политический ландшафт на последних выборах Победа «томского пациента»: как Навальный изменил политический ландшафт на последних выборах

Прошлогодний успех «Умного голосования» на выборах не был случайностью

Forbes
Гордость и гордыня: в чем между ними разница? Гордость и гордыня: в чем между ними разница?

Как определить, что именно мы испытываем — гордость или гордыню?

Psychologies
Как заработать много денег: основные нюансы и 8 работающих стратегий Как заработать много денег: основные нюансы и 8 работающих стратегий

Коллекция стратегий по заработку денег, способных принести хороший доход

Playboy
Открыть в приложении