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

«Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину» «Болезни Империи. Как пытки рабов и зверства во время войн изменили медицину»

Почему во время Крымской войны большинство солдат погибало в госпиталях

N+1
Ищу хорошего психолога Ищу хорошего психолога

Найти хорошего психолога самостоятельно непросто

Лиза
Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось Ученые предсказали точную дату конца Вселенной— и он случится раньше, чем предполагалось

Ученые впервые назвали точную дату конца Вселенной

Inc.
Дама сдавала в багаж Дама сдавала в багаж

Выбираем вместительный чемодан и упаковываем его так, чтобы не было перевеса

Лиза
От Пушкина до «Твиттера»: как жила и развивалась запрещенная лексика в русской культуре От Пушкина до «Твиттера»: как жила и развивалась запрещенная лексика в русской культуре

Каким был длинный и богатый маршрут русского мата

Maxim
Трипликация генов рецепторов интерферона вызвала типичные для синдрома Дауна симптомы у мышей Трипликация генов рецепторов интерферона вызвала типичные для синдрома Дауна симптомы у мышей

Открытие, которое можно использовать для разработки лекарств от синдрома Дауна

N+1
Что находится внутри черной дыры: есть ли у физиков ответ? Что находится внутри черной дыры: есть ли у физиков ответ?

Что такое черная дыра и может ли что-то находиться внутри неё?

ТехИнсайдер
Странные и прекрасные застольные традиции народов мира Странные и прекрасные застольные традиции народов мира

Рассказываем об интересных алкогольных обычаях разных стран

Maxim
Потому что мы — банда! Зачем смотреть фильм «Девушки, живущие в сети» Потому что мы — банда! Зачем смотреть фильм «Девушки, живущие в сети»

Почему фильм «Девушки, живущие в сети» заслуживает самого пристального внимания

РБК
Все фильмы про трансформеров: от худших к лучшему Все фильмы про трансформеров: от худших к лучшему

Киноэпопея про сложную дружбу человечества с автоботами затянулась на славу

Maxim
Ссора с Паркер ни при чем: вот почему Ким Кэттролл никогда не хотела играть Саманту — отказывалась пять раз! Ссора с Паркер ни при чем: вот почему Ким Кэттролл никогда не хотела играть Саманту — отказывалась пять раз!

Почему Ким Кэттролл не хотела сниматься в сериале "Секс в большом городе"

VOICE
Электронный рецепт Электронный рецепт

Как получить электронный рецепт на лекарства и правильно использовать

Лиза
И на земле И на земле

Готовиться к бомбардировкам британцы начали задолго до войны

Дилетант
Квадрокоптер получил магнитный штепсель Квадрокоптер получил магнитный штепсель

Разработано дешевое решение для автономной подзарядки мультикоптеров

N+1
«Книгу писать или жизнь жить»: как участники группы Anacondaz написали детскую сказку «Книгу писать или жизнь жить»: как участники группы Anacondaz написали детскую сказку

Весной 2023 года группа Anacondaz выпустила книгу «Энтони: дорога к дракону»

Forbes
Он в вас (не) влюблен: как узнать правду о чувствах мужчины Он в вас (не) влюблен: как узнать правду о чувствах мужчины

Как он видит (и видит ли он вообще) продолжение отношений?

Psychologies
Пример для саудитов: как Китай попытался стать футбольной сверхдержавой, но не смог Пример для саудитов: как Китай попытался стать футбольной сверхдержавой, но не смог

Чем поучителен пример китайского футбольного бума

Forbes
Свинка не та, кем кажется Свинка не та, кем кажется

«Свинка» — бодипозитивный хоррор о свинском поведении

Weekend
Семейные ценности Семейные ценности

Что случилось с наследием Виктора Вазарели?

Robb Report
Зубами щелк… Зубами щелк…

Почему щелкает челюсть и как с этим справиться

Лиза
Двойные стандарты в отношениях Двойные стандарты в отношениях

Как определить двойные стандарты в отношениях?

Лиза
«Онлайн снимает любые барьеры для людей» «Онлайн снимает любые барьеры для людей»

О внедрении искусственного интеллекта и секретах популярности коротких видео

РБК
Прицепились к подвеске Прицепились к подвеске

Какие вопросы у археологов к украшению из Денисовой пещеры?

N+1
Математики нашли девятое дедекиндово число. В нем оказалось 42 знака Математики нашли девятое дедекиндово число. В нем оказалось 42 знака

Математики рассчитали значение девятого числа Дедекинда

N+1
Фильмы с двумя главными злодеями Фильмы с двумя главными злодеями

7 картин, в которых главным героям пришлось бороться против двух антагонистов

Maxim
Как писал Борис Поплавский Как писал Борис Поплавский

Как жил поэт Борис Поплавский и чем примечательны его тексты

СНОБ
«Мы решили жить вместе»: к чему нужно приготовиться — 3 важных этапа «Мы решили жить вместе»: к чему нужно приготовиться — 3 важных этапа

Как облегчить процесс привыкания друг к другу

Psychologies
Почувствовать себя сомелье: как работают современные винотеки Почувствовать себя сомелье: как работают современные винотеки

Как правильно выбирать вино, не проходя курсы сомелье

Forbes
Мечтают о деньгах и славе: куда пойдут учиться дети Волочковой, Глюкозы, Децла и других звезд Мечтают о деньгах и славе: куда пойдут учиться дети Волочковой, Глюкозы, Децла и других звезд

Повзрослевшим детям звезд предстоит выбрать жизненный путь

VOICE
30 лет спустя: как сложилась жизнь солисток 30 лет спустя: как сложилась жизнь солисток

Как сложилась жизнь девушек из группы "Лицей" и как они выглядят сейчас

VOICE
Открыть в приложении