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

«Музей языков: Конрад Гесснер и книги-полиглоты XVI века» «Музей языков: Конрад Гесснер и книги-полиглоты XVI века»

Как иезуиты помогли изучению неевропейских языков

N+1
Я делаю, что хочу ...и наслаждаюсь этим! Я делаю, что хочу ...и наслаждаюсь этим!

Ольга Бузова достигла того уровня свободы, когда она живет так, как хочет

Playboy
Доказано: физическая активность на свежем воздухе полезнее, чем в помещении Доказано: физическая активность на свежем воздухе полезнее, чем в помещении

Как свежий воздух усиливает эффект от физической активности

ТехИнсайдер
Счастливый мезальянс: как отбить атаку родных и друзей? Счастливый мезальянс: как отбить атаку родных и друзей?

Как выстоять под натиском и спасти свой союз

Psychologies
Отец телевидения Владимир Зворыкин: история изобретения, изменившего мир Отец телевидения Владимир Зворыкин: история изобретения, изменившего мир

Почему отец телевидения Владимир Зворыкин возненавидел свое творение

ТехИнсайдер
Правила жизни Хелен Миррен Правила жизни Хелен Миррен

Хелен Миррен: «Все актеры — жулики и бродяги»

Esquire
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
Почему игру The Last of Us: Part II одновременно воспевают и ненавидят Почему игру The Last of Us: Part II одновременно воспевают и ненавидят

Игра The Last of Us: Part II возьмет вас за шиворот

GQ
«Наколдованная» ширма не дала пятилеткам списать «Наколдованная» ширма не дала пятилеткам списать

Такой эффект ученые назвали «моральным барьером»

N+1
Как город входит в здание Как город входит в здание

Григорий Ревзин о городе будущего

Weekend
Звездная война: как космос становится новой ареной для противостояния России и США Звездная война: как космос становится новой ареной для противостояния России и США

США в четверг обвинили Россию в проведении испытаний противоспутникового оружия

Forbes
Свела с ума главных секс-символов Голливуда: самые яркие романы Катрин Денев Свела с ума главных секс-символов Голливуда: самые яркие романы Катрин Денев

Катрин Денев рано разочаровалась в браке, но всегда была окружена мужчинами

Cosmopolitan
Какие бывают масла: гид по главному компоненту в кулинарии Какие бывают масла: гид по главному компоненту в кулинарии

Мифы о жирах и жирных кислотах

Популярная механика
7 спортивных занятий для тех, кто не любит бег 7 спортивных занятий для тех, кто не любит бег

Что делать, если бегать вы не любите или не хотите?

РБК
Икра Икра

Объемы потребления деликатеса вернулись на докризисный уровень

Bones
Что читать в отпуске: главные книжные новинки этого лета Что читать в отпуске: главные книжные новинки этого лета

Лучшие книжные новинки для летнего чтения

Forbes
Цой жив Цой жив

Виктор Цой погиб в автокатастрофе в Юрмале 15 августа 1990 года

Esquire
Nautilus (США): когда ваш мозг влюблен Nautilus (США): когда ваш мозг влюблен

Антрополог Хелен Фишер рассказывает нам о биологии любви

ИноСМИ
Чистим кондиционер своими руками: практические советы Чистим кондиционер своими руками: практические советы

Чистка кондиционера - обязательная и не такая уж сложная процедура

CHIP
Правый руль — 2020. Какие модели сейчас привозят в Россию Правый руль — 2020. Какие модели сейчас привозят в Россию

Какие автомобили с правым рулем сейчас привозят и по какой цене?

РБК
Благостный активизм Благостный активизм

Ксения Рождественская о фильме «Мисс Плохое поведение»

Weekend
6 величайших сделок в истории спорта и моды 6 величайших сделок в истории спорта и моды

Основным источником дохода этих спортивных звезд являются рекламные контракты

GQ
Освещение мегаполисов почти лишило голубей сна Освещение мегаполисов почти лишило голубей сна

Искусственное освещение в городах значительно нарушило структуру сна у голубей

Популярная механика
Что посмотреть летним вечером: 10 лучших сериалов 2020 года Что посмотреть летним вечером: 10 лучших сериалов 2020 года

Сериалы, которые нельзя пропускать ни в коем случае

Playboy
Человеческая слизь: зачем мы едим собственные сопли Человеческая слизь: зачем мы едим собственные сопли

Некоторые ученые предлагают даже... есть сопли, чтобы лучше себя чувствовать

Популярная механика
Тимур Бекмамбетов: «Тарковский бы, наверное, ругался и топал ногами» Тимур Бекмамбетов: «Тарковский бы, наверное, ругался и топал ногами»

Родоначальник жанра скринлайф рассказал о новом сериале «Взаперти»

GQ
Как шведский бренд CMMN SWDN изменил представление о скандинавской моде Как шведский бренд CMMN SWDN изменил представление о скандинавской моде

Вспоминаем историю Эммы Хедлунд и Саифа Бакира

GQ
NYT: Amazon, Google и Qualcomm платят миллионы долларов американскому университету, чтобы «подружиться» с регуляторами NYT: Amazon, Google и Qualcomm платят миллионы долларов американскому университету, чтобы «подружиться» с регуляторами

Университет Джорджа Мэйсона помогает ИТ-корпорациям закрывать расследования

VC.RU
Как наладить работу с командой на аутсорсе Как наладить работу с командой на аутсорсе

Как превратить новых внешних сотрудников в «адвокатов» бренда

СНОБ
«Реальным пацанам» 10 лет! Как изменились главные герои — тогда и сейчас «Реальным пацанам» 10 лет! Как изменились главные герои — тогда и сейчас

Сериал «Реальные пацаны» отмечает свое десятилетие

Cosmopolitan
Открыть в приложении