Солнечные элементы сохранили 95 процентов эффективности после 1000 часов работы

N+1Наука

Соли пиперидиния повысили стабильность перовскитных солнечных батарей

Наталия Самойлова

Lin et al. / Science, 2020 

Материаловеды повысили стабильность и эффективность широкозонных перовскитных солнечных элементов, которые можно использовать в качестве верхней части тандемного солнечного модуля. Добавка соли замещенного пиперидиния в перовскитный слой предотвращает окисления анионов иода до молекулярного иода, в результате чего солнечные элементы сохраняют 95 процентов своей эффективности после 1000 часов работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Тандемные солнечные модули состоят из двух полупроводниковых солнечных элементов, расположенных друг под другом. Сначала солнечный луч проходит через верхний полупрозрачный полупроводник с большей шириной запрещенной зоны, где поглощаются самые высокоэнергетические фотоны (с меньшей длиной волны). Фотоны с меньшей энергией проходят насквозь и поглощаются в нижнем полупроводнике с меньшей величиной запрещенной зоны. Таким образом, тандемная архитектура позволяет максимально эффективно использовать весь спектр солнечного излучения.

В качестве нижней части тандема чаще всего используют кремний, а для верхней одним из лучших материалов считаются широкозонные перовскитные полупроводники на основе смешанных галогенидов свинца с добавками цезия и брома. В начале 2020 года тандем кремний-перовскит достиг эффективности в 29,1 процента — это почти на 3 процента больше, чем рекордная эффективность кремниевых солнечных элементов. Для коммерческого использования кремний-перовскитному тандему пока что не хватает стабильности. «Слабое звено» таких тандемов — конечно, перовскит: если кремниевые солнечные элементы сохраняют свою эффективность в течение десятков лет, то лучшие перовскиты выдерживают пока только несколько тысяч часов работы.

Солнечные элементы на основе широкозонных перовскитов считаются более стабильными, чем стандартные перовскиты — они не содержат в своем составе метиламмония, который очень чувствителен к термическому стрессу, однако у таких устройств есть и серьезный недостаток. Дело в том, что при изготовлении монолитных тандемов все слои перовскитного солнечного элемента нужно последовательно наносить на готовый кремниевый солнечный элемент — нижнюю часть будущего тандема. Чтобы не повредить кремниевый элемент, синтез проводят в мягких условиях, при температуре не выше 200 градусов Цельсия. Этой температуры вполне

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре Генетики выявили мужчин армянского происхождения в средневековом Болгаре

Палеогенетики секвенировали ДНК похороненных у стен средневекового Болгара

N+1
Чем запить лекарство Чем запить лекарство

Ты привыкла запивать таблетки первым, что попадется под руку? Это ошибка

Лиза
Стремечко назвали идеальной костью для палеогеномного исследования Стремечко назвали идеальной костью для палеогеномного исследования

Почему при анализе древней ДНК нужно отдавать предпочтение стремечку

N+1
Правила жизни принцессы Дианы Правила жизни принцессы Дианы

Правила жизни принцессы Уэльской Дианы

Esquire
«Дикое» государство: 7 фактов о жизни на Аляске «Дикое» государство: 7 фактов о жизни на Аляске

Вечная мерзлота, действующие вулканы, множество диких животных — все это Аляска

ТехИнсайдер
Зомби на дне: что превращает обитателей океана в «живых мертвецов» Зомби на дне: что превращает обитателей океана в «живых мертвецов»

Среди морских звезд распространяется убийственная эпидемия

Популярная механика
Марго Робби — 30! Сумасшедшая Харли, отвязная пиратка и другие перевоплощения Марго Робби — 30! Сумасшедшая Харли, отвязная пиратка и другие перевоплощения

Марго Робби — одна из самых известных молодых звезд Голливуда

Cosmopolitan
Мяукающие монахини и еще 5 случаев массовой истерии Мяукающие монахини и еще 5 случаев массовой истерии

Если сходить с ума, то сообща!

Maxim
«Цивилизация запахов. XVI — начало XIX века» «Цивилизация запахов. XVI — начало XIX века»

Отрывок из книги Робер Мюшембле о восприятиях запаха

N+1
Может, зря переживаешь? Может, зря переживаешь?

Что происходит у нас за спиной? Надо выяснить

Лиза
Секс и наука: все главные факты об удовольствии Секс и наука: все главные факты об удовольствии

5 фактов о сексе, которые с научной точки зрения объясняют, почему он так хорош

Популярная механика
«Как-то всё чудесно совпало» «Как-то всё чудесно совпало»

Александра Ребенок — о том, что всё в этой жизни случается вовремя

OK!
Выстрел, аллергия, течение: от чего умерли молодыми известные актеры и музыканты Выстрел, аллергия, течение: от чего умерли молодыми известные актеры и музыканты

Эти звезды могли стать еще популярнее, если бы их жизнь не оборвала случайность

Cosmopolitan
Перерождение Венеры Перерождение Венеры

Как оставаться молодой и здоровой до ста лет можно узнать по ДНК-тесту

Vogue
Оптомеханическая система уменьшила квантовый шум при комнатной температуре Оптомеханическая система уменьшила квантовый шум при комнатной температуре

Устройство, которое способно подавлять до 15 процентов квантового шума

N+1
Родительские инвестиции.  Как бросить офис и зарабатывать 380 млн в год на частных детских садах Родительские инвестиции.  Как бросить офис и зарабатывать 380 млн в год на частных детских садах

Как открыть успешную сеть английских детских садов

Forbes
Миллионы за стереотипы. Как София Вергара стала одной из самых высокооплачиваемых актрис мира Миллионы за стереотипы. Как София Вергара стала одной из самых высокооплачиваемых актрис мира

Мать-одиночка, предпринимательница и женщина, пережившая рак

Forbes
Борьба с депрессией: духовные практики Борьба с депрессией: духовные практики

В Дао духовное развитие связано со здоровьем тела и эмоциональным фоном

Psychologies
Как правдоподобно симулировать любые эмоции Как правдоподобно симулировать любые эмоции

Чтобы ложь не вызывала угрызений совести, притворись, что вранье — это искусство

Maxim
Правила жизни Брюса Ли Правила жизни Брюса Ли

Правила жизни мастера боевых искусств и актера Брюса Ли

Esquire
4 способа увеличить максимальный объем потребляемого кислорода: для бегунов и не только 4 способа увеличить максимальный объем потребляемого кислорода: для бегунов и не только

Выведи свои тренировки на новый уровень!

Playboy
Глава «Апологии протеста» Алексей Глухов о жалобах россиян в ЕСПЧ Глава «Апологии протеста» Алексей Глухов о жалобах россиян в ЕСПЧ

Как ЕСПЧ поступает с однотипными исками россиян?

СНОБ
Правила жизни Евы Грин Правила жизни Евы Грин

Правила жизни французской актрисы Евы Грин

Esquire
Хищную муху из Австралии назвали в честь Дэдпула Хищную муху из Австралии назвали в честь Дэдпула

Четыре вида австралийских мух-ктырей получили имена в честь персонажей Marvel

N+1
CNN (США): северный магнитный полюс Земли смещается в сторону России — ученые в недоумении CNN (США): северный магнитный полюс Земли смещается в сторону России — ученые в недоумении

Северный магнитный полюс может оказаться на географическом Южном полюсе

ИноСМИ
Письмо телу Письмо телу

Как заметить свое тело и начать строить с ним отношения

Seasons of life
Порноактер и альфонс: с кем встречались знаменитые бунтарки в начале карьеры Порноактер и альфонс: с кем встречались знаменитые бунтарки в начале карьеры

С кем встречались знаменитые красотки до того, как стать суперзвездами

Cosmopolitan
Славы много, денег мало: почему авторы видео в TikTok переходят на другие платформы Славы много, денег мало: почему авторы видео в TikTok переходят на другие платформы

У TikTok нет системы монетизации, бренды не понимают, как на ней продвигаться

VC.RU
Своевременный роман Своевременный роман

Феноменальный успех книги «Нормальные люди» и ее экранизации

Glamour
Парный выход: 10 самых незабываемых парных выходов звезд Парный выход: 10 самых незабываемых парных выходов звезд

Считается, что у влюбленных пар даже стиль со временем становится похожим

Cosmopolitan
Открыть в приложении