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

РНК-интерференция снизила уровень липопротеина (а) во второй фазе испытаний РНК-интерференция снизила уровень липопротеина (а) во второй фазе испытаний

Ученые: об успехе испытаний препарата на основе малой интерферирующей РНК

N+1
Почему витамин С в уходе за кожей — отличная идея Почему витамин С в уходе за кожей — отличная идея

Витамин С поможет придать коже упругость и свежий цвет

Psychologies
Японские ученые протестировали три способа пробуждения и выяснили, как избавиться от сонливости по утрам Японские ученые протестировали три способа пробуждения и выяснили, как избавиться от сонливости по утрам

Как изменение освещения в спальне поможет избавить от сонливости по утрам

Inc.
Руководство по выбору художника и современной живописи Руководство по выбору художника и современной живописи

Как выбрать такую картину, чтобы пару лет спустя не жалеть о покупке

СНОБ
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
День, когда... я решила спасти свою кофейню День, когда... я решила спасти свою кофейню

Каждый из нас способен на многое. Главное — не опускать руки в период неудач

Psychologies
Карен Газарян: Особенности национального харассмента Карен Газарян: Особенности национального харассмента

Почему в России харассмент стал инструментом для сведения личных счетов

СНОБ
Всё, что вам нужно знать знать о консилере для лица Всё, что вам нужно знать знать о консилере для лица

Каждая девушка мечтает о ровном и красивом цвете лица

Cosmopolitan
Парный выход Парный выход

Как российские селебрити проводят время со своими детьми

Grazia
В чем состоит польза поиска НЛО В чем состоит польза поиска НЛО

Поиск инопланетян может привести к технологическим прорывам

Популярная механика
Маркус Шимитцу: «Ферментация — способ донести до людей настоящую еду» Маркус Шимитцу: «Ферментация — способ донести до людей настоящую еду»

Почему ферментация так популярна? Рассказывает шеф-повар Маркус Шимитцу

Bones
Ванны с морской солью: как правильно их «готовить» Ванны с морской солью: как правильно их «готовить»

Рассказываем, как устроить море в своей ванне

Psychologies
Виктор Цой. 1989 – 1990 Виктор Цой. 1989 – 1990

24 июня 1990 года группа «Кино» дает концерт на стадионе «Лужники»

Esquire
8 неожиданно интересных фантастических фильмов снятых в Латинской Америке 8 неожиданно интересных фантастических фильмов снятых в Латинской Америке

Иногда у пришельцев барахлит навигатор и они промахиваются мимо Голливуда!

Maxim
«Молодых игроков нужно бросать в огонь»: президент КХЛ Алексей Морозов — о спорте после пандемии «Молодых игроков нужно бросать в огонь»: президент КХЛ Алексей Морозов — о спорте после пандемии

Президент КХЛ о начале нового сезона и будущем большого хоккея

Forbes
Хемосинтезирующие бактерии окислили марганец Хемосинтезирующие бактерии окислили марганец

Существование таких бактерий предположили сто лет назад, но нашли их случайно

N+1
Как кошки осваивают профессии: почтальон, астронавт, библиотекарь Как кошки осваивают профессии: почтальон, астронавт, библиотекарь

Какие занятия в разные времена осваивали кошки

Популярная механика
Грибочков не желаете? Грибочков не желаете?

Как делать летние заготовки с грибами и обезопасить себя от ботулизма?

Лиза
RFID-метки помогли автоматизировать сбор снимков для распознавания птиц RFID-метки помогли автоматизировать сбор снимков для распознавания птиц

Птиц очень удобно распознавать по спинке — с точностью выше 90 процентов

N+1
Что нужно, чтобы стать тату-мастером: пошаговая инструкция освоения профессии Что нужно, чтобы стать тату-мастером: пошаговая инструкция освоения профессии

Готов превратиться в крутого тату-мастера?

Playboy
Почему Антуан Гризманн так и не смог стать новым лидером «Барселоны»? Почему Антуан Гризманн так и не смог стать новым лидером «Барселоны»?

От чемпиона мира ждали лидерства в одном из лучших клубов Испании

GQ
5 скрытых видов манипуляции, которыми пользуются нарциссы 5 скрытых видов манипуляции, которыми пользуются нарциссы

5 коварных и скрытных видов манипуляции, которые часто применяют нарциссы

Psychologies
Семь простых способов продлить срок работы для своего смартфона Семь простых способов продлить срок работы для своего смартфона

Советы, которые действительно продлевают жизнь телефона

Maxim
Гирт Яковлев: Гирт Яковлев:

Знаменитый латвийский актер Гирт Яковлев отмечает восьмидесятилетний юбилей

Караван историй
Линяющему микрораптору присвоили хорошие летные способности Линяющему микрораптору присвоили хорошие летные способности

Найдены свидетельства того, что у микрораптора маховые перья менялись постепенно

N+1
От пляжа в Торонто до кластера в Туле: как удачные архитектурные решения помогли поднять туризм От пляжа в Торонто до кластера в Туле: как удачные архитектурные решения помогли поднять туризм

Архитектурные решения, которые развили туристическую отрасль страны

Forbes
Правде в глаза Правде в глаза

Никита Ефремов — о главной роли в сериале «Хороший человек»

Vogue
Пружинка слинки: игрушка, рожденная на войне Пружинка слинки: игрушка, рожденная на войне

Знаменитая игрушка пружинка слинки появилась в США в разгар Второй Мировой войны

Популярная механика
Об одном забытом слове Об одном забытом слове

Что случилось с первой матцею московского первопечатника?

Наука и жизнь
Как я делал Как я делал

Повар Рома Редман о том, как открывал свой канал на YouTube

Bones
Открыть в приложении