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

«От саванны до дивана: Эволюционная история кошек» «От саванны до дивана: Эволюционная история кошек»

Почему внешность домашних кошек разнообразнее, чем у их предков

N+1
«Не рыба, но удочка»: как живут дети миллиардеров, которым не досталось состояние родителей «Не рыба, но удочка»: как живут дети миллиардеров, которым не досталось состояние родителей

Как зарабатывают наследники Хилтона, Баффета и других громких фамилий

Forbes
У молодого поколения мозг больше. Это влияет на развитие слабоумия У молодого поколения мозг больше. Это влияет на развитие слабоумия

Больший размер мозга говорит о здоровье мозга и лучших когнитивных функциях

ТехИнсайдер
Все, что нужно знать о пигментации кожи: ответы на самые частые вопросы Все, что нужно знать о пигментации кожи: ответы на самые частые вопросы

Откуда берутся пигментные пятна, как их «стереть» и как обезопасить себя от них

Cosmopolitan
Эмоциональный интеллект Эмоциональный интеллект

Новое представление о том, что значит быть «умным»

kiozk originals
Владимир Ластовский: Cтартап — это осознанный шаг в неизвестность Владимир Ластовский: Cтартап — это осознанный шаг в неизвестность

Основатель kiozk — что такое фрагментарное чтение и как монетизировать контент

СНОБ
Через Африку на поезде Через Африку на поезде

Путешествие из ЮАР в Танзанию по маршруту Pride of Africa

GQ
Екатерина Бокучава: «Я не могу назвать себя ресторатором» Екатерина Бокучава: «Я не могу назвать себя ресторатором»

Екатерина Бокучава пришла в ресторанный бизнес из-за любви к искусству

Bones
Обувь протеста: как кроссовки стали важной частью акций против расизма в США (и целью мародеров) Обувь протеста: как кроссовки стали важной частью акций против расизма в США (и целью мародеров)

Америку захлестнула волна протестов после убийства Джорджа Флойда

Esquire
Порядок по-белорусски: как Лукашенко прополол электоральное поле Порядок по-белорусски: как Лукашенко прополол электоральное поле

Главные оппоненты Лукашенко не были зарегистрированы кандидатами в президенты

Forbes
Меркатор: человек, который изобрел современную карту Меркатор: человек, который изобрел современную карту

Карты в проекции Меркатора остаются популярными среди мореплавателей и авиаторов

Популярная механика
История Уно Тие: как японская писательница основала самый успешный журнал мод и дала отпор патриархату История Уно Тие: как японская писательница основала самый успешный журнал мод и дала отпор патриархату

Писательница и законодательница мод Уно Тие — одна из самых ярких женщин XX века

Forbes
Не вся изолента одинакова: разбираемся в тонкостях Не вся изолента одинакова: разбираемся в тонкостях

Вы знали, что есть несколько разновидностей изоленты?

CHIP
Повреждение гиппокампа не нарушило когнитивные функции макак-резусов Повреждение гиппокампа не нарушило когнитивные функции макак-резусов

Возможно, необходимо пересмотреть роль гиппокампа и других структур мозга

N+1
Все включено: как интернет изменил наш способ думать, жить и познавать мир Все включено: как интернет изменил наш способ думать, жить и познавать мир

Как пользование интернетом заставляет человеческий мозг работать по-новому

Esquire
Что такое зависимость и кто становится зависим: с точки зрения науки Что такое зависимость и кто становится зависим: с точки зрения науки

Разбираемся в природе человеческих пристрастий

Популярная механика
Как администрация Путина сделала из Сергея Фургала русского Джорджа Флойда Как администрация Путина сделала из Сергея Фургала русского Джорджа Флойда

Российское общество меняется, а власть не знает, что с этим делать

СНОБ
Слишком много любви: если сын для мамы — партнер Слишком много любви: если сын для мамы — партнер

Чрезмерная любовь-страсть матери к сыну может разрушить его жизнь

Psychologies
6 простых способов улучшить твой финиш (так будет гораздо приятнее) 6 простых способов улучшить твой финиш (так будет гораздо приятнее)

Выведи ощущения на новый уровень.

Playboy
«Точку невозврата мы пройдем в ближайшие три года» «Точку невозврата мы пройдем в ближайшие три года»

Электроавтомобили сформируют будущее мобильности

Эксперт
Кисти для макияжа: какие нужны, виды, уход и как правильно выбрать? Кисти для макияжа: какие нужны, виды, уход и как правильно выбрать?

Всё о кистях для макияжа

Cosmopolitan
Советский автомобиль для управления из положения лежа Советский автомобиль для управления из положения лежа

Когда-то это была военная тайна

Maxim
Кровный враг: почему укус комара так чешется Кровный враг: почему укус комара так чешется

Ох уж этот протяжный раздражающий писк над ухом

Популярная механика
Расстояние до опасного незнакомца повлияло на реакцию страха в мозге Расстояние до опасного незнакомца повлияло на реакцию страха в мозге

Близкая угроза запомнилась дольше

N+1
Самые неадекватные проявления любви к президентам на постсоветском пространстве Самые неадекватные проявления любви к президентам на постсоветском пространстве

Конкурс песни и лести для власти объявляется открытым!

Maxim
Секс-символы нашего детства: гардемарины, мушкетеры и медведь Секс-символы нашего детства: гардемарины, мушкетеры и медведь

Мы их никогда не забудем, и за наше счастливое детство мерси боку

Cosmopolitan
Дневник биохакера: эксперимент Станислава Скакуна над собой Дневник биохакера: эксперимент Станислава Скакуна над собой

До 30 таблеток в день и постоянные замеры

Reminder
В наклоне В наклоне

Нельзя ли, чтобы трёхколёсный аппарат проходил поворот с наклоном?

Мото
Гигантским древним пингвинам нашли костных двойников на севере Тихого океана Гигантским древним пингвинам нашли костных двойников на севере Тихого океана

Ими оказались плотоптериды, ныне вымершие родственники олушей

N+1
Королева говорит: 9 способов донести свою мысль до собеседника так, чтобы вас поняли Королева говорит: 9 способов донести свою мысль до собеседника так, чтобы вас поняли

Как строить свою речь, чтобы донести максимум информации за минимальное время

Forbes
Открыть в приложении