Химики удержали органические катионы в перовскитных солнечных элементах

N+1Наука

Перовскитные солнечные элементы потеряли менее двух процентов эффективности за тысячу часов

Помогла добавка с двумя диазириновыми группами

Наталья Самойлова

fe99dfb320542755e84e880ba95b3e83.jpg
Коллаж N + 1. Источник: Kai Liu et al./ Joule, 2023 N + 1

Китайские химики научились удерживать органические катионы в перовскитных солнечных элементах с помощью соединения с двумя диазириновыми группами. Полученные солнечные элементы потеряли менее двух процентов эффективности за тысячу часов непрерывной работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Joule.

Смешанные галогениды свинца со структурой перовскита в настоящее время считаются самым перспективным материалом для фотовольтаки. Эффективность перовскитных солнечных элементов выросла с 3,8 до 26 процентов, а тандемы кремний-перовскит недавно достигли эффективности 33,2 процента.

Однако пока что перовскитным солнечным элементам существенно не хватает стабильности. Под действием высокой температуры, электрического поля и следов воды и кислорода в них ухудшается транспорт зарядов на электроды, начинается миграция ионов, а затем — и необратимое разрушение кристаллической решетки перовскита. Кристаллическая решетка перовскита APbX3 состоит из трех типов ионов. Октаэдры галогенидов свинца PbX6, соединяются друг с другом общими галогенидными вершинами, а в пустотах между ними располагаются более крупные однозарядные катионы: метиламмония (MA), формамидиния (FA) или цезия. Первые два типа органических азот-содержащих катионов могут покинуть решетку перовскита — с этого обычно и начинается деградация солнечного элемента.

Следующая стадия разрушения — ионная миграция. Потеря крупных катионов открывает удобные каналы для движения анионов иода и брома: они могут занимать свободные места между октаэдрами или продвигаться дальше под действием электрического поля. Число вакансий и других дефектов в кристалле продолжает расти, а эффективность солнечного элемента падает. Однако проблемы не заканчиваются в активном слое: полученные продукты (молекулярный иод, а также метиламин, который получается из катионов метиламмония) могут накапливаться под металлическими электродами и вызывать образование микротрещин. Это тоже

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«История России языком дворянских гербов» «История России языком дворянских гербов»

Какое изображение можно считать гербом?

N+1
Кардиолог назвала 3 несуществующих диагноза, которые врачи тем не менее ставят Кардиолог назвала 3 несуществующих диагноза, которые врачи тем не менее ставят

Почему врачи с образованием и долгой практикой ставят диагнозы, которых нет?

Psychologies
Почему галактики закручиваются в спирали: ученые изучили механизмы формирования звездных скоплений Почему галактики закручиваются в спирали: ученые изучили механизмы формирования звездных скоплений

Какие модели образования спиралевидных галактик выделяют учены?

ТехИнсайдер
Неорганизованный ребенок: 6 советов для решения проблемы — попробуйте самостоятельно Неорганизованный ребенок: 6 советов для решения проблемы — попробуйте самостоятельно

Простые и полезные рекомендации, как приучить ребенка к самостоятельности

Psychologies
Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно

Наука в очередной раз доказала, что секс — это лучшее лекарство

Maxim
Исторический Chevrolet Avalanche Base Camp продаётся на eBay Исторический Chevrolet Avalanche Base Camp продаётся на eBay

Этот оригинальный экспедиционный пикап был изготовлен по заказу General Motors

4x4 Club
Сверхпроводники бизнеса Сверхпроводники бизнеса

Что такое облачные квантовые платформы и для чего они нужны

РБК
Кристальное равновесие Кристальное равновесие

Баланс старого и нового в доме получился идеальным, как кристаллическая решётка

Идеи Вашего Дома
В невероятно древней галактике впервые обнаружена сложная органическая молекула В невероятно древней галактике впервые обнаружена сложная органическая молекула

Космический телескоп Джеймса Уэбба сделал удивительное открытие.

ТехИнсайдер
Пожилая британка искупалась в холодной воде и потеряла память Пожилая британка искупалась в холодной воде и потеряла память

Британские врачи описали случай потери памяти после купания в холодной воде

N+1
Отвратительный конкурс! В Эфиопии 6 месяцев отращивают животы с помощью крови и молока Отвратительный конкурс! В Эфиопии 6 месяцев отращивают животы с помощью крови и молока

Некоторые мужчины Эфиопии соревнуются, чтобы стать самыми толстыми

ТехИнсайдер
Домик в деревне: почему фермерские продукты не всегда лучше промышленных Домик в деревне: почему фермерские продукты не всегда лучше промышленных

Отличается ли фермерская продукция от промышленной?

Forbes
В Израиле обнаружили 12-тысячелетние манки на хищных птиц В Израиле обнаружили 12-тысячелетние манки на хищных птиц

Натуфийцы использовали кости небольших птиц в быту

N+1
Модный ресейл: как заработать на перепродаже одежды и аксессуаров Модный ресейл: как заработать на перепродаже одежды и аксессуаров

Можно ли в мире быстрой моды заработать на перепродаже вещей?

РБК
Умиротворение Умиротворение

В августе 1940 года немецкие самолеты совершили первый налёт на Великобританию

Дилетант
Московский дневник: что писал о российской столице немецкий философ Вальтер Беньямин Московский дневник: что писал о российской столице немецкий философ Вальтер Беньямин

Отрывок из московского дневника философа-марксиста Вальтера Беньямина

Forbes
Почему электроавтомобили такие дорогие? Почему электроавтомобили такие дорогие?

На электромобиле можно сэкономить, но только в процессе эксплуатации

CHIP
MIA BOYKA MIA BOYKA

MIA BOYKA научилась выигрывать в борьбе за внимание

Собака.ru
Чего я не знала, начиная бизнес «Хочу, чтобы люди посмотрели на меня и сказали: эта девчонка смогла, и я тоже смогу» — Гузель Санжапова о развитии русской деревни Чего я не знала, начиная бизнес «Хочу, чтобы люди посмотрели на меня и сказали: эта девчонка смогла, и я тоже смогу» — Гузель Санжапова о развитии русской деревни

Гузель Санжапова — о развитии русской деревни

Inc.
Не похожий на меня: что смотреть, если вам нравится «Черное зеркало» Не похожий на меня: что смотреть, если вам нравится «Черное зеркало»

Пять шоу, похожих на «Черное зеркало»

Правила жизни
Достойный поклонения Достойный поклонения

Летнее путешествие в легендарный город позволит вам не только отдохнуть

Отдых в России
Анна Котова: «Моя роль от меня не уйдет» Анна Котова: «Моя роль от меня не уйдет»

«Вода камень точит. Важно не сдаваться!»

Коллекция. Караван историй
«Толкиеновское Средиземье»: как Алексей Карахан открыл турбазу «Молодость» на Алтае «Толкиеновское Средиземье»: как Алексей Карахан открыл турбазу «Молодость» на Алтае

Алексей Карахан — о том, что такое современная и комфортная турбаза

Forbes
Оптические иллюзии возникают из-за наших глаз, а не психики! Интересные факты Оптические иллюзии возникают из-за наших глаз, а не психики! Интересные факты

Зрительные иллюзии вызваны ограничениями в работе глаз и зрительных нейронов

ТехИнсайдер
«Мозг слушает» «Мозг слушает»

Как создается осмысленный звуковой мир

N+1
Почему люди боятся своих цифровых двойников Почему люди боятся своих цифровых двойников

Развиваются приложения deepfake, которые позволяют создавать ИИ-клоны человека

ТехИнсайдер
Как шоколад поможет справиться с глобальным потеплением Как шоколад поможет справиться с глобальным потеплением

Шелуха от какао-бобов может использоваться для производства биочара

ТехИнсайдер
Рецепторы мозга помогают разделить воображаемое и реальное Рецепторы мозга помогают разделить воображаемое и реальное

Ученые составили карту светофоров для мозга макак

ТехИнсайдер
ИИ выяснил, что сказки полны гендерных предубеждений. Надо что-то менять ИИ выяснил, что сказки полны гендерных предубеждений. Надо что-то менять

Система искусственного интеллекта, которая анализирует детские сказки

ТехИнсайдер
Как 22-летняя певица из России Alizade покорила Турцию и продолжает покорять мир Как 22-летняя певица из России Alizade покорила Турцию и продолжает покорять мир

Почему Alizade пророчат мировую славу?

Forbes
Открыть в приложении