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

Меланжевые войны Меланжевые войны

Выгодно ли превращать ресурсы в оружие

N+1
Хозяин своей жизни: 8 аргументов в пользу одиночества Хозяин своей жизни: 8 аргументов в пользу одиночества

Даже в природе не все особи создают пару. И это тоже вариант нормы

Psychologies
1647-летний можжевельник из Финляндии назвали старейшим древесным растением тундры и Европы 1647-летний можжевельник из Финляндии назвали старейшим древесным растением тундры и Европы

Старейший можжевельник из Финляндии рос с 260 по 1906 год

N+1
Клим Шипенко: «Космос точно вызывает зависимость» Клим Шипенко: «Космос точно вызывает зависимость»

История от первого режиссера, который побывал в космосе, и привез оттуда фильм!

Maxim
Леди Гага от декаданса: как маркиза Луиза Казати стала королевой эпатажа Леди Гага от декаданса: как маркиза Луиза Казати стала королевой эпатажа

Как середине XX века итальянская аристократка стала Леди Гагой своего времени

Правила жизни
Платья Дороти и «суеверные туфли»: что носила звезда мюзиклов Джуди Гарленд Платья Дороти и «суеверные туфли»: что носила звезда мюзиклов Джуди Гарленд

Джуди Гарленд не стала иконой стиля, но свой след в моде оставила

Правила жизни
Как сбросить ноутбук до заводских настроек Как сбросить ноутбук до заводских настроек

Сброс ноутбука до заводских настроек поможет избавиться от самых разных сбоев

CHIP
Лучшие сериалы про маньяков. Часть 4 Лучшие сериалы про маньяков. Часть 4

12 сериалов для любителей безопасно пощекотать себе нервы

Maxim
12 лучших современных черно-белых фильмов. Часть II 12 лучших современных черно-белых фильмов. Часть II

Монохромная гамма еще не ушла из кинематографа

Maxim
Химпром запускает реакцию восстановления Химпром запускает реакцию восстановления

От чего зависят развитие и технологический суверенитет российского химпрома

РБК
Художник Гоша Острецов: «Искусство — это иллюзионизм» Художник Гоша Острецов: «Искусство — это иллюзионизм»

Гоша Острецов вспоминает жизнь художников советского андеграунда

СНОБ
Дети, бедняки, улицы: как снимали первые женщины-фотографы Дети, бедняки, улицы: как снимали первые женщины-фотографы

Рассказываем о пяти женщинах, которые смотрели на мир через объектив

Forbes
Сверхзвуковой самолет Overture изменит центр тяжести в зависимости от скорости полета Сверхзвуковой самолет Overture изменит центр тяжести в зависимости от скорости полета

О внутренней конструкции будущего сверхзвукового самолета Overture

N+1
«Без любви ничего не получится» «Без любви ничего не получится»

Наталья Гнеушева о том, как делать кино успешным, а имена — узнаваемыми

OK!
Зеркало эмоций: что тело говорит о чувствах — выполните полезное упражнение Зеркало эмоций: что тело говорит о чувствах — выполните полезное упражнение

Как научиться жить в гармонии со своим телом и чувствами?

Psychologies
Юлиана Слащева: Мультипликация — лучший способ познакомить детей с их родителями Юлиана Слащева: Мультипликация — лучший способ познакомить детей с их родителями

Интервью председателя совета директоров Союзмультфильма Юлианы Слащевой

СНОБ
Эротика в советской литературе Эротика в советской литературе

Хотите верьте, хотите нет, но в советской художественной литературе был секс

Maxim
Энтомологи срыли насыпи над гнездами пустынных муравьев и заставили их плутать Энтомологи срыли насыпи над гнездами пустынных муравьев и заставили их плутать

Муравьи-бегунки возводят высокие насыпи над гнездами в качестве ориентиров

N+1
Обещать — не значит жениться Обещать — не значит жениться

5 причин, по которым тебе не делают предложения

Лиза
Человек со свойствами и средствами Человек со свойствами и средствами

«Счастливчик Хэнк»: симпатичная кампусная драма

Weekend
«Водолеев в июне ждет успех!»: как нас заставляют верить в предсказания и гороскопы «Водолеев в июне ждет успех!»: как нас заставляют верить в предсказания и гороскопы

Что такое эффект субъективного подтверждения и как его используют астрологи?

Psychologies
«Цель — привлечь новых инвесторов и заинтересовать туристов» «Цель — привлечь новых инвесторов и заинтересовать туристов»

Калужская область, безусловно, привлекательна для туриста

РБК
Геймпад для управления и никакой сертификации: что известно об OceanGate, батискаф которой затонул возле «Титаника» Геймпад для управления и никакой сертификации: что известно об OceanGate, батискаф которой затонул возле «Титаника»

OceanGate: как был устроен «Титан» и почему он затонул?

VC.RU
Сказка на хуторе Сказка на хуторе

На месте бывшей свалки Сергей Кушнаренко создал уникальный ландшафтный парк

Отдых в России
23-летний россиянин съеден акулой. Почему нас ужасают такие события? 23-летний россиянин съеден акулой. Почему нас ужасают такие события?

Почему психика ярко реагирует на драматичные истории гибели людей?

Psychologies
Одиночество лидера Одиночество лидера

Одиночество как проявление силы человека в исполнении Николая Рериха

Вокруг света
Ученые озадачены! У белокожих меньше пищевых аллергий, чем у людей с другими цветами кожи Ученые озадачены! У белокожих меньше пищевых аллергий, чем у людей с другими цветами кожи

Уровень дохода и цвет кожи человека влияют на развитие пищевых аллергий

ТехИнсайдер
7 рецептов вкуснейшего домашнего мороженого, которое и рядом не стоит с покупным! 7 рецептов вкуснейшего домашнего мороженого, которое и рядом не стоит с покупным!

Как приготовить шоколадное, фруктовое, лимонное, сливочное и другое мороженое

ТехИнсайдер
Вакиты пока не вымерли Вакиты пока не вымерли

Зоологи обнаружили, что вакиты все еще существуют

N+1
Влияют на гормоны и красоту: почему опасно носить солнцезащитные очки слишком долго Влияют на гормоны и красоту: почему опасно носить солнцезащитные очки слишком долго

Оказывается, солнцезащитные очки опасно носить подолгу

VOICE
Открыть в приложении