Эффективность нового устройства превышает 29 процентов

N+1Наука

Монослой карбазола помог установить новый рекорд на тандемах кремний-перовскит

Наталия Самойлова

Al-Ashouri et al. / Science, 2020

В начале 2020 года ученые из Университета Геймгольца в Берлине объявили о новом рекорде эффективности тандемных перовскитно-кремниевых солнечных элементов — 29,15 процентов. Десять месяцев спустя в журнале Scienceвышла подробная статья об элементах-рекордсменах. Чтобы добиться высокой эффективности, ученые использовали перовскитный материал с максимальной шириной запрещенной зоны и стабилизировали его с помощью самоорганизующегося слоя метил-замещенного карбазола.

Тандемный солнечный элемент состоит из двух слоев полупроводника, расположенных один над другим. Верхний полупрозрачный слой имеет большую ширину запрещенной зоны, поэтому поглощает только самое высокоэнергетическую (коротковолновую) часть солнечного излучения. Излучение с более низкой энергией проходит через этот слой насквозь и поглощается в нижнем слое с меньшей величиной запрещенной зоны. В результате тандем может поглощать и преобразовывать в электрическую энергию весь спектр солнечного излучения, а его эффективность выше, чем у каждой из частей по отдельности.

Для нижней части тандема практически идеальным материалом считаются кремниевые полупроводники. Кремний — лидер современного «солнечного рынка», элементы на основе эффективны стабильны и очень хорошо изучены. В то же время эффективность кремниевых преобразователей уже почти достигла своего предела и увеличивается очень медленно (рекорд на монокристаллическом кремнии составляет 26,7 процентов, эффективность коммерческий образцов около 20 процентов). Поэтому ученые и инженеры пытаются сделать кремний частью тандема и таким образом получить еще несколько процентов эффективности. Одним из самых подходящих «компаньонов» для кремния считаются перовскиты на основе смешанных галогенидов свинца Эти полупроводниковые материалы дешевые, их легко наносить в качестве второго слоя, а варьируя состав перовскита, можно подобрать подходящее значение ширины запрещенной зоны.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Сможет ли человек жить с половиной мозга Сможет ли человек жить с половиной мозга

Возможна ли жизнь с половиной мозга и как долго она продлится?

Популярная механика
Помоги себе сам: 7 способов быстро справиться с эмоциями Помоги себе сам: 7 способов быстро справиться с эмоциями

Как научиться контролировать эмоции и всегда сохранять трезвый ум?

Psychologies
Помнить все: действительно ли есть люди, которые никогда ничего не забывают? Помнить все: действительно ли есть люди, которые никогда ничего не забывают?

Способен ли человеческий мозг хранить мельчайшие подробности всей своей жизни

ТехИнсайдер
Почему и зачем злодей в «Чудо-женщине: 1984» так похож на Дональда Трампа Почему и зачем злодей в «Чудо-женщине: 1984» так похож на Дональда Трампа

Как создатели «Чудо-женщины: 1984» скрывают слабости картины

GQ
Не успела в салон: 5 домашних масок для волос с мгновенным эффектом Не успела в салон: 5 домашних масок для волос с мгновенным эффектом

Эти маски восстановят блеск и шикарный внешний вид волос за считанные минуты

Cosmopolitan
«Осознание времени: Прошлое и будущее Земли глазами геолога» «Осознание времени: Прошлое и будущее Земли глазами геолога»

Отрывок из книги «Осознание времени» Маршии Бьорнеруд

N+1
20 способов открыть бутылку без открывалки 20 способов открыть бутылку без открывалки

«Дайте мне точку опоры, и я открою вам любую бутылку!»

Популярная механика
Успокаивающие слова и музыка во время наркоза снизили послеоперационные боли в первые 24 часа Успокаивающие слова и музыка во время наркоза снизили послеоперационные боли в первые 24 часа

Также это сказалось на снижении потребления опиоидных обезболивающих препаратов

N+1
Когда грибы были большими Когда грибы были большими

В начале палеозойской эры на суше доминировали гигантские грибы

Популярная механика
Два вида горихвостковых певунов с разных высот ужились в антропогенном ландшафте Два вида горихвостковых певунов с разных высот ужились в антропогенном ландшафте

Человек создает мозаику местообитаний, где могут сосуществовать разные виды

N+1
«Судебник Владимира Гусева» и держава Ивана III «Судебник Владимира Гусева» и держава Ивана III

История судебника Ивана III

Наука и жизнь
Интервью с шефом ресторана «Турандот» Дмитрием Еремеевым Интервью с шефом ресторана «Турандот» Дмитрием Еремеевым

Как пообедать во дворце, не имея королевского бюджета

СНОБ
5 бизнес-инструментов для личной жизни и карьеры 5 бизнес-инструментов для личной жизни и карьеры

Иногда решить личную проблему можно с помощью опыта предпринимателей

Psychologies
Свадебное платье Дианы: в чем промахнулись создатели Свадебное платье Дианы: в чем промахнулись создатели

Свадебное платье принцессы Дианы покорило сердца модниц почти 40 лет назад

Cosmopolitan
Путь из Голливуда на престол: триумф и гибель Грейс Келли Путь из Голливуда на престол: триумф и гибель Грейс Келли

Грейс Келли превратилась из роскошной звезды Голливуда в величественную княгиню

Cosmopolitan
Почему подход Waymo к автопилоту может оказаться надёжнее подхода Tesla Почему подход Waymo к автопилоту может оказаться надёжнее подхода Tesla

Чем примечателен подход Waymo к автономным такси?

VC.RU
Бейсбол перед эшафотом: как заключенные из камеры смертников чуть не стали чемпионами Америки Бейсбол перед эшафотом: как заключенные из камеры смертников чуть не стали чемпионами Америки

Каждый выигранный матч означал для этой команды отсрочку смертной казни

Maxim
Моя терапия: «Теперь мне не интересны партнеры, которых надо завоевывать» Моя терапия: «Теперь мне не интересны партнеры, которых надо завоевывать»

Героиня рубрики «Моя терапия» смогла справиться с болью и изменить свою жизнь

Psychologies
«Тот, кто полюбит все твои трещины» — сборник рассказов сценариста «Коня БоДжека» Рафаэля Боб-Ваксберга. Публикуем одну из историй «Тот, кто полюбит все твои трещины» — сборник рассказов сценариста «Коня БоДжека» Рафаэля Боб-Ваксберга. Публикуем одну из историй

Отрывок из книги Рафаэля Боб-Ваксберга «Тот, кто полюбит все твои трещины»

Esquire
2020-й: что это было и как с этим жить 2020-й: что это было и как с этим жить

Как подводить итоги 2020 года и как давать оценку тому, что произошло?

РБК
Политика Политика

Политолог Глеб Павловский подмечает главные тренды в российской политике нулевых

Esquire
Как понять, что вам нужно проверить сердце? Как понять, что вам нужно проверить сердце?

Кардиолог Алексей Утин о том, кому и когда пора проверять сердце

РБК
Удаленка: организуй работу из дома так, чтобы не болела спина! Удаленка: организуй работу из дома так, чтобы не болела спина!

Пора заняться устройством правильного домашнего офиса!

Maxim
Физики услышали затухание звуковых волн в ферми-газе Физики услышали затухание звуковых волн в ферми-газе

Результаты этого эксперимента помогут в анализе устройства нейтронных звезд

N+1
Билл Гейтс рекомендует: как талантливые дилетанты становятся победителями по жизни Билл Гейтс рекомендует: как талантливые дилетанты становятся победителями по жизни

Отрывок из книги Дэвида Эпштейна «Универсалы»

Forbes
Личная жизнь Анны Австрийской Личная жизнь Анны Австрийской

Анна Австрийская считалась самой красивой женщиной Европы своего времени

Дилетант
«На мне Fendi, смотри»: как TikTok меняет моду «На мне Fendi, смотри»: как TikTok меняет моду

Как TikTok меняет моду, шоппинг и общество

РБК
5 вариантов необычного завтрака 5 вариантов необычного завтрака

Изменить свой взгляд на завтрак, чтобы он вызывал только приятные эмоции

Худеем правильно
Канадский смокинг, банты и узоры: стиль Джона Малковича в ключевых деталях Канадский смокинг, банты и узоры: стиль Джона Малковича в ключевых деталях

Джон Малкович одевается необычно и местами экстравагантно

Esquire
Микростимуляция зрительной коры помогла макакам увидеть буквы на пустом экране Микростимуляция зрительной коры помогла макакам увидеть буквы на пустом экране

Микростимуляция мозга может повысить разрешение восстановленного зрения

N+1
Открыть в приложении