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

«Перезапуск будущего. Как „починить“ нематериальную экономику» «Перезапуск будущего. Как „починить“ нематериальную экономику»

Связь между нематериальной экономикой и усугублением проблемы неравенства

N+1
Отрывок из книги Ивана Охлобыстина «Дом Солнца» Отрывок из книги Ивана Охлобыстина «Дом Солнца»

Повесть Ивана Охлобыстина о запретной любви

СНОБ
Наночастицы пластика могут принести ионы тяжелых металлов в организм человека Наночастицы пластика могут принести ионы тяжелых металлов в организм человека

Пагубное воздействие частиц нанопластика еще больше усиливается

ТехИнсайдер
13-й полет новозеландской ракеты обернулся потерей семи спутников 13-й полет новозеландской ракеты обернулся потерей семи спутников

Семь микроспутников потеряны безвозвратно из-за неисправности ракеты

Популярная механика
Опальная молекула: почему высокий уровень холестерина считают угрозой для здоровья Опальная молекула: почему высокий уровень холестерина считают угрозой для здоровья

Холестерин: какую роль он играет в организме и почему вокруг него одни скандалы?

Forbes
Самые красивые свадебные платья: выбираем стиль, фасон и цвет Самые красивые свадебные платья: выбираем стиль, фасон и цвет

Рассказываем про самые красивые свадебные платья, варианты пошива, стиля, цвета

Cosmopolitan

Как знаменитые актеры отзывались о тех, кого им пришлось играть

Cosmopolitan
ABC (Испания): зловещая причина, по которой человек разумный выиграл у неандертальцев ABC (Испания): зловещая причина, по которой человек разумный выиграл у неандертальцев

Неандертальцы были сильнее человека разумного. Однако наш вид жив, а они вымерли

ИноСМИ
Стрижка горячими ножницами — маркетинг? Мнение стилистов Стрижка горячими ножницами — маркетинг? Мнение стилистов

Как давно существует техника стрижки горячими ножницами и в чем ее смысл?

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

Если сходить с ума, то сообща!

Maxim
Смех сквозь слезы: 5 научных фактов о щекотке Смех сквозь слезы: 5 научных фактов о щекотке

Механизм щекотки для научного сообщества — один большой вопрос

Популярная механика
Как правильно выпрыгнуть из машины, корабля и самолета Как правильно выпрыгнуть из машины, корабля и самолета

Иногда требуется срочно покинуть транспортное средство, когда оно еще движется

Maxim
Лион Измайлов. Без шуток Лион Измайлов. Без шуток

Лион Измайлов о диссертации, раннем браке и дружбе с Михаилом Задорновым

Караван историй
Как пережить разрыв и почему сложно оставить невротические отношения Как пережить разрыв и почему сложно оставить невротические отношения

Почему происходят расставания?

РБК
Финал «13 причин почему» – главное разочарование от Netflix в 2020 Финал «13 причин почему» – главное разочарование от Netflix в 2020

Клэй Дженсен сходит с ума, и мы вместе с ним

GQ
10 предметов гардероба, с размером которых мы часто ошибаемся 10 предметов гардероба, с размером которых мы часто ошибаемся

Каждая девушка хотя бы раз в жизни ошибалась с размером обновки

Cosmopolitan
Шпион, пришедший с неба Шпион, пришедший с неба

В истории холодной войны начиналась новая, очень динамично написанная страница

Дилетант
Science (США): завоевание Древнего Египта могло быть восстанием иммигрантов Science (США): завоевание Древнего Египта могло быть восстанием иммигрантов

Возможно, это мог быть прототип библейского Исхода

ИноСМИ
Что делать, когда все раздражает. Советы психолога Что делать, когда все раздражает. Советы психолога

Повышенная раздражительность может сигнализировать о нерешенных проблемах

РБК
Краткий гид GQ по Сочи Краткий гид GQ по Сочи

Если вы не летите в Танзанию в августе, увидимся в Сочи

GQ
Стрижка каскад на длинных волосах: виды, формы, варианты Стрижка каскад на длинных волосах: виды, формы, варианты

Какие виды каскадных стрижек на длинные волосы существуют?

Cosmopolitan
Феномен мертвой воды: почему погибли корабли Клеопатры Феномен мертвой воды: почему погибли корабли Клеопатры

Что такое мертвая вода и как она воздействует на корабли?

Популярная механика
Неизвестный Ван Гог. Как прошел последний год жизни художника Неизвестный Ван Гог. Как прошел последний год жизни художника

Отрывок из книги Мартина Бейли о последних днях Ван Гога

Forbes
Боль в крестце: почему возникает и как от нее избавиться Боль в крестце: почему возникает и как от нее избавиться

Крестец — что это за «заколдованное» место и почему здесь образуются грыжи

Psychologies
Колибри запомнили порядковый номер цветков Колибри запомнили порядковый номер цветков

Охристые колибри умеют определять порядковый номер искусственных цветков

N+1
Какими будут антибиотики будущего: новое исследование Какими будут антибиотики будущего: новое исследование

Ученые исследовали взаимодействие природного антибиотика с его мишенью

Популярная механика
Как заставить себя делать то, что не хочется: 9 способов борьбы с ленью Как заставить себя делать то, что не хочется: 9 способов борьбы с ленью

Как справиться со своей ленью?

Playboy
Идеальный исполнитель. Почему ребенок не должен быть послушным Идеальный исполнитель. Почему ребенок не должен быть послушным

Послушный ребенок — это очень удобно

Forbes
Обыкновенный хомяк оказался на грани полного исчезновения Обыкновенный хомяк оказался на грани полного исчезновения

Причины вымирания этих грызунов — сельское хозяйство и световое загрязнение

N+1
«Пусть хоть голыми работают в два ночи». Почему мы потеряли веру в магию почасового трудоголизма «Пусть хоть голыми работают в два ночи». Почему мы потеряли веру в магию почасового трудоголизма

Как нужно повышать эффективность работы команды в 2020-м

Forbes
Открыть в приложении