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

Напряженное слушание заставило людей напрячь ушные мышцы Напряженное слушание заставило людей напрячь ушные мышцы

Как ушные мышцы, отвечающие за шевеление ушей, реагируют на напряженное слушание

N+1
7 шагов от «ненавижу» к «люблю» 7 шагов от «ненавижу» к «люблю»

Часто любовь и ненависть — стороны одной медали

Psychologies
Почему уличные фонари в основном излучают желтый и оранжевый свет? Почему уличные фонари в основном излучают желтый и оранжевый свет?

Почему цвет фонарей на улицах не меняют уже столько лет?

ТехИнсайдер
Что не так с идеей «нанимать лучших специалистов» независимо от пола и есть ли женщины в Кремниевой долине Что не так с идеей «нанимать лучших специалистов» независимо от пола и есть ли женщины в Кремниевой долине

Отрывок из книги Кэролайн Крьядо Перес о гендерном неравенстве

Inc.
Кто особенно склонен к изменам: 3 ключевые психологические черты, подталкивающие к неверности Кто особенно склонен к изменам: 3 ключевые психологические черты, подталкивающие к неверности

Почему некоторые люди изменяют, а другие — нет?

Psychologies
«Наша цель  — раздеть Лукашенко»: уехавший в Россию соперник белорусского президента о бегстве и стратегии оппозиции «Наша цель  — раздеть Лукашенко»: уехавший в Россию соперник белорусского президента о бегстве и стратегии оппозиции

Почему Валерий Цепкало не верит в честную победу Александра Лукашенко

Forbes
И без пластики обошлись: звезды с птозом верних век, которых это не смущает И без пластики обошлись: звезды с птозом верних век, которых это не смущает

Некоторые знаменитости не комплексуют и умеют превращать недостатки в изюминку

Cosmopolitan
Не только налоговый маневр: как еще государство может помочь IT-компаниям Не только налоговый маневр: как еще государство может помочь IT-компаниям

Поддержка IT-отрасли в виде налоговых льгот не очень эффективна

Forbes
10 самых известных предсказаний конца света: пранк длиной в 2000 лет 10 самых известных предсказаний конца света: пранк длиной в 2000 лет

Десять самых громких предсказаний грядущего Армагеддона

Популярная механика
«Защищая Джейкоба»: Капитан Америка против всех «Защищая Джейкоба»: Капитан Америка против всех

Каково это — подозревать своего ребенка в самом страшном

Psychologies
10 фраз на латыни: как их использовать, чтобы прослыть Горацием 10 фраз на латыни: как их использовать, чтобы прослыть Горацием

Главное, чтобы латинские фразы были in situ, и не ad nauseam

Maxim
15 лучших фильмов на Netflix, которые идут не больше 90 минут 15 лучших фильмов на Netflix, которые идут не больше 90 минут

Классика от Орсона Уэллса, документальные фильмы и фильмы Дэвида Кроненберга

Esquire
Олег Нестеров. Как в последний раз Олег Нестеров. Как в последний раз

Интервью с Олегом Нестеровым

Караван историй
The New Republic (США): что мы называем депрессией? The New Republic (США): что мы называем депрессией?

Как получилось, что теперь все стали страдать депрессией?

ИноСМИ
Система активного шумоподавления ослабила звуки из открытого окна Система активного шумоподавления ослабила звуки из открытого окна

Как справиться городским шумом, не отказываясь от естественной вентиляции?

N+1
Девушка, вы выходите? Девушка, вы выходите?

Как проходят онлайн-курсы «Как выйти замуж за иностранца»

Cosmopolitan
Секта для бездомных: Netflix выпустил сериал о бесчеловечном отношении к беженцам в Австралии, основанный на реальных событиях Секта для бездомных: Netflix выпустил сериал о бесчеловечном отношении к беженцам в Австралии, основанный на реальных событиях

На Netflix вышел сериал «Без гражданства», основанный на реальных событиях

Forbes
Жители Ненецкого округа добились своего, проголосовав против Конституции Жители Ненецкого округа добились своего, проголосовав против Конституции

Почему Ненецкий автономный округ проголосовал против изменения Конституции

Forbes
Сам себе фармацевт Сам себе фармацевт

Как правильно хранить лекарства в квартире

Лиза
9 неумолимых фактов о фильме «Терминатор 2: Судный день» 9 неумолимых фактов о фильме «Терминатор 2: Судный день»

Знал ли ты, что в фильме играла близняшка Линды Хэмилтон

Maxim
Стелла Аминова: «Я очень деятельная и не могу сидеть на одном месте!» Стелла Аминова: «Я очень деятельная и не могу сидеть на одном месте!»

Бизнесвумен, мама шестерых детей Стелла Аминова о продуктивности на самоизоляции

Grazia
Последняя из «Унесенных ветром». Вспоминаем Оливию де Хэвилленд Последняя из «Унесенных ветром». Вспоминаем Оливию де Хэвилленд

За что Оливию де Хэвилленд чтили в Голливуде и почему называли легендой

РБК
8 обязательных фильмов о самураях 8 обязательных фильмов о самураях

Про самураев снято немало картин, а некоторые — шедевры мирового кинематографа

Maxim
Как включить гибкие навыки в образовательный процесс Как включить гибкие навыки в образовательный процесс

Какие soft skills потребуются специалистам в условиях кризиса

СНОБ
Война на истощение Война на истощение

70 лет назад, в конце июня 1950 года, началась Корейская война

Огонёк
Холодная сварка: действительно ли это работает? Холодная сварка: действительно ли это работает?

Говорят, что холодная сварка соединяет любой материал. Действительно ли это так?

CHIP
«Мой акционер — это Путин»: Венедиктов и другие журналисты о кризисе российских медиа «Мой акционер — это Путин»: Венедиктов и другие журналисты о кризисе российских медиа

Журналисты о том, что происходит в российских СМИ и есть ли шанс что-то изменить

Forbes
Дух сыра Дух сыра

Деликатес, который всегда с тобой

Огонёк
Талантливы во всем: Депп, Стрип, Куценко и еще 18 актеров, которые хорошо поют Талантливы во всем: Депп, Стрип, Куценко и еще 18 актеров, которые хорошо поют

В рамках конкуренции актерам приходится не только талантливо играть, но и петь

Cosmopolitan
Чистота — не залог здоровья, или Как химические средства способствуют развитию болезней у женщин. Отрывок из книги британской феминистки Кэролайн Криадо Перес Чистота — не залог здоровья, или Как химические средства способствуют развитию болезней у женщин. Отрывок из книги британской феминистки Кэролайн Криадо Перес

Глава из книги феминистки Кэролайн Криадо Перес о гендерном неравенстве

СНОБ
Открыть в приложении