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

Самка шимпанзе из заповедника Будонго вытерла пенис самца листьями после спаривания Самка шимпанзе из заповедника Будонго вытерла пенис самца листьями после спаривания

Как можно судить о зарождении медицины у людей на примере шимпанзе

N+1
Как поступить, если жена призналась в измене? Как поступить, если жена призналась в измене?

Психолог делится взглядом на причины, тему выбора и способы принятия измены

Psychologies
Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге

Как повлияет потепление климата на амазонские леса и сибирскую тайгу?

N+1
Борьба с домогательствами и самоирония: как женщины добивались равноправия в XXI веке Борьба с домогательствами и самоирония: как женщины добивались равноправия в XXI веке

Отрывок из книги Марисы Бейт «Периодическая таблица феминизма»

Forbes
Как наше имя влияет на нашу внешность: научные данные Как наше имя влияет на нашу внешность: научные данные

Могут ли наши имена влиять на наш внешний вид? Вероятно, да

ТехИнсайдер
Кто твой главный враг по знаку зодиака? Кто твой главный враг по знаку зодиака?

В кого из знаков зодиака тебе лучше всего кинуть Магическим шаром?

VOICE
Дорогой Кент: лучшие фильмы, сериалы и мультфильмы о Супермене Дорогой Кент: лучшие фильмы, сериалы и мультфильмы о Супермене

Лучшие фильмы, сериалы, мультфильмы о приключениях Кларка Кента и его альтер эго

Правила жизни
Он шантажом заставлял Софью рожать все чаще и чаще: жуткие факты из жизни Льва Толстого Он шантажом заставлял Софью рожать все чаще и чаще: жуткие факты из жизни Льва Толстого

Софья и Лев Толстой познакомились, когда ей было 18, а ему 34

ТехИнсайдер
Детское выгорание: как не вырастить несчастного профессионала из лучших побуждений Детское выгорание: как не вырастить несчастного профессионала из лучших побуждений

Как вырастить из ребенка счастливого профессионала и не допустить выгорания

Forbes
«Я потеряю авторитет, если признаю ошибку»: почему так трудно извиняться — объяснение психолога «Я потеряю авторитет, если признаю ошибку»: почему так трудно извиняться — объяснение психолога

Почему необходимость извиниться заставляет чувствовать себя неловко и уязвимо

Psychologies
Глубокая стимуляция мозга во сне укрепляет память Глубокая стимуляция мозга во сне укрепляет память

Мозг закрепляет новую информацию во время сна

ТехИнсайдер
Людьми вырастут? Людьми вырастут?

На что похожи и на что способны пять искусственных зародышей человека

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
Драка с роботом превратила самцов мух в умелых любовников Драка с роботом превратила самцов мух в умелых любовников

Выброс гормона октопамина повлиял на поведение самцов мух

N+1
5 освежающих и зажигательных летних коктейлей с коньяком 5 освежающих и зажигательных летних коктейлей с коньяком

Коктейлей с коньяком получаются вкусные. И, что немаловажно, прохладительные!

Maxim
Зачем OceanGate отправляла людей на экскурсии к «Титанику» с риском для жизни Зачем OceanGate отправляла людей на экскурсии к «Титанику» с риском для жизни

Почему туристы погружались на дно с риском для жизни?

Forbes
Екатерина Гусева: «Муж наконец-то сделал мне предложение» Екатерина Гусева: «Муж наконец-то сделал мне предложение»

Мне всегда было очень важно, чтобы и на работе, и дома меня окружали родные души

Караван историй
Знаменитости покоряют «24 часа Ле-Мана»: кто из актеров и рок-звезд стал автогонщиком Знаменитости покоряют «24 часа Ле-Мана»: кто из актеров и рок-звезд стал автогонщиком

Знаменитости, которые принимали участие в легендарном марафоне «24 часа Ле-Мана»

Forbes
6 западных продуктов, от которых навсегда отказалась диетолог из Японии (и чем она их заменила) 6 западных продуктов, от которых навсегда отказалась диетолог из Японии (и чем она их заменила)

Продукты, которые исключают из своего рациона японцы

Psychologies
Хлопай ресничками Хлопай ресничками

Зачем реснички инфузориям, носам и нейронам

N+1
Аркадий Столпнер Аркадий Столпнер

Аркадий Столпнер делал диагностическую сеть одной из крупнейших в стране

Собака.ru
Как будет “уют” по-китайски: тест-драйвим роскошный минивэн Voyah Dream Как будет “уют” по-китайски: тест-драйвим роскошный минивэн Voyah Dream

Необычный люкс-минивэн от китайского бренда Voyah

ТехИнсайдер
Страшно? Не бойтесь! Как наш мозг обманывает тело Страшно? Не бойтесь! Как наш мозг обманывает тело

Почему мы боимся смерти?

Psychologies
Как магазины становятся умными Как магазины становятся умными

О том, как нейросеть VIJU мониторит ритейл

Деньги
В солнечной долине В солнечной долине

Светлый таунхаус на первой линии Чёрного моря, в окружении гор и виноградников

Идеи Вашего Дома
«Американец китайского происхождения»: звезды «Все везде и сразу» в фэнтези от Disney «Американец китайского происхождения»: звезды «Все везде и сразу» в фэнтези от Disney

«Американец китайского происхождения» — добротный сериал для разных возрастов

Forbes
Все обожают Пита: кто такой Пит Дэвидсон и почему его любят женщины Все обожают Пита: кто такой Пит Дэвидсон и почему его любят женщины

Как Питу Дэвидсону удается быть таким? Разбираем особенности его образа

Правила жизни
«Джеймс Уэбб» показал, как галактики меняли раннюю Вселенную «Джеймс Уэбб» показал, как галактики меняли раннюю Вселенную

Как развивалась ранняя Вселенная?

ТехИнсайдер
Антидепрессивное действие психоделиков отделили от галлюциногенного на молекулярном уровне Антидепрессивное действие психоделиков отделили от галлюциногенного на молекулярном уровне

Психоделики связываются с нейротрофными рецепторами TrkB

N+1
Инвесторы ставят на дивиденды Инвесторы ставят на дивиденды

Дивидендная доходность эмитентов России остается одной из самых высоких в мире

Деньги
Открыть в приложении