Химики удержали органические катионы в перовскитных солнечных элементах

N+1Наука

Перовскитные солнечные элементы потеряли менее двух процентов эффективности за тысячу часов

Помогла добавка с двумя диазириновыми группами

Наталья Самойлова

fe99dfb320542755e84e880ba95b3e83.jpg
Коллаж N + 1. Источник: Kai Liu et al./ Joule, 2023 N + 1

Китайские химики научились удерживать органические катионы в перовскитных солнечных элементах с помощью соединения с двумя диазириновыми группами. Полученные солнечные элементы потеряли менее двух процентов эффективности за тысячу часов непрерывной работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Joule.

Смешанные галогениды свинца со структурой перовскита в настоящее время считаются самым перспективным материалом для фотовольтаки. Эффективность перовскитных солнечных элементов выросла с 3,8 до 26 процентов, а тандемы кремний-перовскит недавно достигли эффективности 33,2 процента.

Однако пока что перовскитным солнечным элементам существенно не хватает стабильности. Под действием высокой температуры, электрического поля и следов воды и кислорода в них ухудшается транспорт зарядов на электроды, начинается миграция ионов, а затем — и необратимое разрушение кристаллической решетки перовскита. Кристаллическая решетка перовскита APbX3 состоит из трех типов ионов. Октаэдры галогенидов свинца PbX6, соединяются друг с другом общими галогенидными вершинами, а в пустотах между ними располагаются более крупные однозарядные катионы: метиламмония (MA), формамидиния (FA) или цезия. Первые два типа органических азот-содержащих катионов могут покинуть решетку перовскита — с этого обычно и начинается деградация солнечного элемента.

Следующая стадия разрушения — ионная миграция. Потеря крупных катионов открывает удобные каналы для движения анионов иода и брома: они могут занимать свободные места между октаэдрами или продвигаться дальше под действием электрического поля. Число вакансий и других дефектов в кристалле продолжает расти, а эффективность солнечного элемента падает. Однако проблемы не заканчиваются в активном слое: полученные продукты (молекулярный иод, а также метиламин, который получается из катионов метиламмония) могут накапливаться под металлическими электродами и вызывать образование микротрещин. Это тоже

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

В средневековом европейском борделе похоронили трехмесячного мальчика В средневековом европейском борделе похоронили трехмесячного мальчика

Ученые описали захоронение младенца в средневековом борделе Бельгии

N+1
Жуткая сказка Андрея Подшибякина «Последний день лета» Жуткая сказка Андрея Подшибякина «Последний день лета»

Отрывок из триллера Андрея Подшибякина «Последний день лета»

СНОБ
Тайна затонувшего галеона «Сан-Хосе»: что рассказали золотые монеты на морском дне Тайна затонувшего галеона «Сан-Хосе»: что рассказали золотые монеты на морском дне

Ученые изучили корабль «Сан-Хосе» и его хрупкие останки

ТехИнсайдер
Почему в последние годы в лесах стало так много клещей, а в СССР их были единицы, и существует ли прививка от их укусов? Почему в последние годы в лесах стало так много клещей, а в СССР их были единицы, и существует ли прививка от их укусов?

Почему в последние годы в России стало так много клещей

ТехИнсайдер
Планета нервных Планета нервных

Как жить в мире процветающей паники

kiozk originals
Попасть в историю Попасть в историю

5 способов улучшить свой кредитный рейтинг

Лиза
Король говорит! Король говорит!

Георг VI оказался именно тем королём, который был нужен стране в трудные годы

Дилетант
Советский кутюр: история пяти культовых платьев и их создательниц Советский кутюр: история пяти культовых платьев и их создательниц

Самые известные советские платья: футуристичный Октябрь и африканские мотивы

Forbes
«Красные партизаны на востоке России» «Красные партизаны на востоке России»

Девиации, анархия и террор партизанщины

N+1
Горячая йога: полезна ли она для здоровья, и что говорит наука Горячая йога: полезна ли она для здоровья, и что говорит наука

Почему бикрам-йога в последние годы приобрела значительную популярность

ТехИнсайдер
Потому что мы — банда! Зачем смотреть фильм «Девушки, живущие в сети» Потому что мы — банда! Зачем смотреть фильм «Девушки, живущие в сети»

Почему фильм «Девушки, живущие в сети» заслуживает самого пристального внимания

РБК
Как космические путешествия медленно убивают иммунитет человека: что ждет астронавтов будущего Как космические путешествия медленно убивают иммунитет человека: что ждет астронавтов будущего

Условия космических путешествий изменяют экспрессию генов астронавтов

ТехИнсайдер
«Мозг слушает» «Мозг слушает»

Как создается осмысленный звуковой мир

N+1
Загадочный синдром Загадочный синдром

Что такое метаболический синдром и чем он так опасен?

Лиза
Под Суздалем нашли печать Юрия Долгорукого Под Суздалем нашли печать Юрия Долгорукого

Археологи рассказали о результатах раскопок на селище Спасское городище-7

N+1
Мелирование: подбор цвета, противопоказания и советы экспертов Мелирование: подбор цвета, противопоказания и советы экспертов

Какие техники относятся к мелированию и как выбрать подходящую?

РБК
Чувство уюта Чувство уюта

Интерьер этой квартиры получился не только эстетичным, но и очень комфортным

SALON-Interior
Как ничто стало нечто и почему это так важно? Как ничто стало нечто и почему это так важно?

Когда появился ноль и как он стал из ничем чем-то

Наука и жизнь
Астрономы нашли самые быстрые звезды Млечного пути. Они покидают нашу галактику Астрономы нашли самые быстрые звезды Млечного пути. Они покидают нашу галактику

Как звезды убегают в межгалактическое пространство?

ТехИнсайдер
Жук-бомбардир и клоп-хищнец подтвердили взаимовыгодный характер квазибейтсовской мимикрии Жук-бомбардир и клоп-хищнец подтвердили взаимовыгодный характер квазибейтсовской мимикрии

Встреча хищника с одним из этих видов снижает риск нападения на второй

N+1
«Не верьте всему, что крутится в голове»: правда и ложь о навязчивых мыслях «Не верьте всему, что крутится в голове»: правда и ложь о навязчивых мыслях

Тревожные, повторяющиеся мысли мучают многих людей. Как с ними бороться?

Psychologies
Откуда взялся Indian Pale Ale (IPA) и чем отличаются его сорта между собой. История и краткий гид Откуда взялся Indian Pale Ale (IPA) и чем отличаются его сорта между собой. История и краткий гид

Пора разобраться со путаницей Indian Pale Ale: с ее истоками и последствиями.

Maxim
Квадрокоптер получил магнитный штепсель Квадрокоптер получил магнитный штепсель

Разработано дешевое решение для автономной подзарядки мультикоптеров

N+1
Когда воссияли звезды: ученые рассказали, какой была таинственная «эпоха Реионизации» на заре времен Когда воссияли звезды: ученые рассказали, какой была таинственная «эпоха Реионизации» на заре времен

Астрономы пытаются разгадать секреты того, когда Вселенная зажгла свои огни

ТехИнсайдер
(Не)равенство в прошлом и будущем | (In)equality in the Past and in the Future (Не)равенство в прошлом и будущем | (In)equality in the Past and in the Future

Взгляд авторов «влиятельных книг по экономической истории нового тысячелетия»

Позитивные изменения
Стесняюсь спросить: как выбрать интимную косметику Стесняюсь спросить: как выбрать интимную косметику

Напоминаем важные правила интимного ухода

Правила жизни
В пещерной системе Райзинг Стар нашли погребения Homo naledi и произведения искусства В пещерной системе Райзинг Стар нашли погребения Homo naledi и произведения искусства

Архаичные люди с маленьким мозгом занимались символической деятельностью

N+1
Вдова Георгия Буркова: «После выхода «Иронии судьбы» Жора не мог спокойно выйти на улицу» Вдова Георгия Буркова: «После выхода «Иронии судьбы» Жора не мог спокойно выйти на улицу»

Бурков трижды приезжал в Москву поступать в театральное училище, но безуспешно

Коллекция. Караван историй
Как заставить окружающих прислушиваться к вашему мнению: 4 совета Как заставить окружающих прислушиваться к вашему мнению: 4 совета

Как же начать «звучать» убедительнее для других?

Psychologies
Сергей Салкуцан: «Очаги цифровизации возникают в разных областях знаний» Сергей Салкуцан: «Очаги цифровизации возникают в разных областях знаний»

Как меняется наука сегодня и может ли ИИ заменить ученого?

РБК
Открыть в приложении