Перовскитные солнечные элементы потеряли менее двух процентов эффективности за тысячу часов

Помогла добавка с двумя диазириновыми группами

Наталья Самойлова

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 APbX₃состоит 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

Перовскитные солнечные элементы потеряли менее двух процентов эффективности за тысячу часов

Рекомендуемые статьи

Что переносит система циркуляции крови

Интерьер дома, построенного по индивидуальному проекту, сложился подобно пазлу

Чем отличаются девиантные захоронения «вампиров»?

Как кино справляется со скукой

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Если мы не можем узнать будущее по линиям на руках, то зачем же они нужны?

Как сложилась судьба детей-актеров из фильма «Подкидыш»?

Стоит ли вообще пить свежевыжатый сок?

Гонореей, сифилисом, хламидиозом можно заразиться бытовым путем

Оказывается, черви-костоеды едят не только акульи кости, но и зубы

За год у Александра было четыре театральные премьеры спектаклей по его текстам

Каково это быть супругой настоящего экранного супергероя?

Фильмы о бизнесменах, которые если не вдохновят вас, то удивят

Эпичный камбэк «Короля и Шута» вызван сериалом-байопиком по творчеству «КИШа»

Впервые корь был описана персидским философом и врачом Ар-Рази

Рассказываем о том, как легко и быстро создать QR код

Почему у современного ритма жизни есть «сердечное» сопровождение?

Яна Жиляева изучила, как устроен новый Музей современного искусства в Турции

Представляем пятнадцать самых дорогих мобильников в мире!

Я уверена, что любые отношения — это работа

Живописные места Подмосковья

Почему нужно быть осторожной с гель-лаком?

Что ждет коренных американцев в будущем?

Прошло пару десятков лет, и эти имена почти забыты

Это крошечное, но очень полезное приспособление должно быть в каждом доме

Принимать строго визуально и умозрительно! Болтать, но не смешивать!

Есть ли смысл разговаривать с кошками? Понимают ли они нашу речь?

Потенциал развития сельского хозяйства Самарской области

Как ускорить обмен веществ, не ночуя в тренажерном зале?

Фильмы о всепоглощающем чувстве любви, которой отдается в жертву самое дорогое