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

«Белорусские мифы. От Мары и домашнего ужа до волколака и Злыдни» «Белорусские мифы. От Мары и домашнего ужа до волколака и Злыдни»

Какая нечистая сила обитает в вихре

N+1
Тайна перевала Дятлова: от реальности к мифу Тайна перевала Дятлова: от реальности к мифу

Каковы были основные этапы трагедии на перевале Дятлова?

Esquire
Молочные и мясные антигены сдерживают появление рака кишечника Молочные и мясные антигены сдерживают появление рака кишечника

Как пищевые антигены запускают иммунную систему кишечника

ТехИнсайдер
Благотворительные матчи в FIFA, «домашний» турнир adidas и новые форматы для блогеров: как киберспорт стал главным развлечением карантина Благотворительные матчи в FIFA, «домашний» турнир adidas и новые форматы для блогеров: как киберспорт стал главным развлечением карантина

Что такое киберспорт? Как начать зарабатывать играми и найти команду?

Esquire
5 распространенных ошибок при считывании языка тела 5 распространенных ошибок при считывании языка тела

Пять распространенных ошибок, связанных с чтением языка тела других людей

Psychologies
Дома с открытой планировкой, скоростные дороги и связь с природой — каким видел город будущего Фрэнк Ллойд Райт Дома с открытой планировкой, скоростные дороги и связь с природой — каким видел город будущего Фрэнк Ллойд Райт

Райт построил по своим проектам сотни домов, но город мечты так и не воплотил

VC.RU
10 проблем, с которыми современная медицина давно уже справляется играючи 10 проблем, с которыми современная медицина давно уже справляется играючи

Будущее в медицине уже наступило и продолжает наступать каждый день

Maxim
Польза и вред шоколада для здоровья мужчины: основные эффекты вкусного десерта Польза и вред шоколада для здоровья мужчины: основные эффекты вкусного десерта

Почему шоколад стоит добавить в стой рацион

Playboy
7 вещей, которые не должна делать приличная девушка 7 вещей, которые не должна делать приличная девушка

Современная приличная девушка даже думать о таком не должна

Cosmopolitan
Как взорвать прогресс: разрушительная история динамита Как взорвать прогресс: разрушительная история динамита

История по-настоящему революционной взрывчатки

Популярная механика
Доктор Смерть: британский врач, убивший несколько сотен пациентов Доктор Смерть: британский врач, убивший несколько сотен пациентов

Гарольд Шипман, убивший несколько сотен пациентов, обвел всех вокруг пальца

Cosmopolitan
Магистраль взаймы Магистраль взаймы

Как народные облигации могут помочь в строительстве дорог

Эксперт
Найден способ точного определения подлинности и чистоты алмазов Найден способ точного определения подлинности и чистоты алмазов

Уникальная методика анализа алмазов

Популярная механика
Лазерная эпиляция: 8 фактов о процедуре, избавляющей от лишних волос навсегда Лазерная эпиляция: 8 фактов о процедуре, избавляющей от лишних волос навсегда

Как избавиться от нежелательных волос на теле навсегда?

Cosmopolitan
Сериал «Защищая Джейкоба»: сначала вам будет очень скучно, но вскоре вы будете орать от ужаса и восторга одновременно Сериал «Защищая Джейкоба»: сначала вам будет очень скучно, но вскоре вы будете орать от ужаса и восторга одновременно

«Защищая Джейкоба» — нудная семейная драма или что-то большее?

GQ
Топ-10 любопытных фактов об одном из лучших драматических сериалов «Это мы» Топ-10 любопытных фактов об одном из лучших драматических сериалов «Это мы»

«Это мы» — одна из самых сильных драматических историй

Playboy
Как сохранить самоуважение во времена больших перемен Как сохранить самоуважение во времена больших перемен

Как не скатиться к негативному самовосприятию во время жизненного кризиса?

Psychologies
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
Игры нашего двора Игры нашего двора

Не знаешь, чем занять ребенка летом?

Лиза
Там, где стены Там, где стены

Как соединить деревенский быт и традиции с гастрономическими экспериментами

Seasons of life
Правила жизни Брюса Ли Правила жизни Брюса Ли

Правила жизни мастера боевых искусств и актера Брюса Ли

Esquire
Как ухаживать за кроссовками: 10 секретов, которые изменят твою жизнь Как ухаживать за кроссовками: 10 секретов, которые изменят твою жизнь

Как максимально «продлить жизнь» любимой паре сникеров?

Cosmopolitan
Все оттенки Деппа: каким мы запомнили актера, и каким его выставила Эмбер Херд Все оттенки Деппа: каким мы запомнили актера, и каким его выставила Эмбер Херд

Культовые роли Джонни Деппа, благодаря которым мы запомнили его

Cosmopolitan
По солёному шоссе По солёному шоссе

Wild Atlantic Highway — дорога, которая не может не манить искателя впечатлений

Мото
Человеческая микроглия получила раннюю специализацию Человеческая микроглия получила раннюю специализацию

Когда клетки человеческой микроглии приобретают черты зрелых?

N+1
5 лёгких причёсок за 5 минут на каждый день 5 лёгких причёсок за 5 минут на каждый день

И простые прически могут выглядеть красиво и максимально стильно!

Cosmopolitan
12 способов преодолеть лень и выучить иностранный язык 12 способов преодолеть лень и выучить иностранный язык

Лень учить иностранные языки? Значит, вы выбрали неправильный подход

Psychologies
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
«Неправильные» аресты и темное прошлое Фургала «Неправильные» аресты и темное прошлое Фургала

Почему активизировались силовые структуры и как отреагирует система власти

Эксперт
Заговорить как Путин и Дудь: как устроено приложение-пародист, созданное при участии Бекмамбетова Заговорить как Путин и Дудь: как устроено приложение-пародист, созданное при участии Бекмамбетова

Сможет ли «Фишка» приложения Parodist научиться зарабатывать?

Forbes
Открыть в приложении