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

Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы Древняя ДНК указала на обмен генами между охотниками-собирателями Северной Африки и Европы

Население Восточного Магриба сохраняло преемственность от охотников-собирателей

N+1
Нос кошки устроен как отличный газовый хроматограф Нос кошки устроен как отличный газовый хроматограф

Ученые создали трехмерную компьютерную модель носа кошки

ТехИнсайдер
Ученые разгадали научную загадку, которая будоражила человеческие умы практически 140 лет! Ученые разгадали научную загадку, которая будоражила человеческие умы практически 140 лет!

Математики доказали, что четырехчастное разбиение Генри Дьюдени оптимально

Inc.
Как «усыпить» герпес? Как «усыпить» герпес?

Почему же летом так часто на губах расцветает «простуда»?

Здоровье
Как утолить эмоциональный голод, если у вас нет партнера: 5 сфер, на которые стоит обратить внимание женщине Как утолить эмоциональный голод, если у вас нет партнера: 5 сфер, на которые стоит обратить внимание женщине

Одиночество — это не пустота, а пространство для наполнения своей жизни смыслами

Psychologies
Английский по историям великих женщин: как учить язык без скуки, слез и зубрежки Английский по историям великих женщин: как учить язык без скуки, слез и зубрежки

Создательница Use your Girl Power! — о том, каким должно быть образование

Forbes
Милые дикие кошки, которые на самом деле опасные и кровожадные Милые дикие кошки, которые на самом деле опасные и кровожадные

Даже не вздумайте гладить этих котеек!

Maxim
Колибри не понравился сироп с повышенным содержанием спирта Колибри не понравился сироп с повышенным содержанием спирта

Слишком высокие дозы спирта для колибри чреваты интоксикацией

N+1
Режиссер Борис Хлебников — Forbes: «Осуждение другого — самая глупая позиция» Режиссер Борис Хлебников — Forbes: «Осуждение другого — самая глупая позиция»

Борис Хлебников — о том, почему нельзя никого осуждать

Forbes
Вирус здоровой крови Вирус здоровой крови

Новый метод лечения гемофилии работает прямо из человеческой клетки

Наука
Японские инженеры испытали роборуку с живой мокрицей Японские инженеры испытали роборуку с живой мокрицей

Японские инженеры использовали мокрицу в качестве захвата для роборук

N+1
Что делать, если DNS сервер не отвечает Что делать, если DNS сервер не отвечает

Что делать при появлении ошибки DNS сервер не отвечает?

CHIP
Какие модели поведения приводят к разводу с вероятностью более 90% Какие модели поведения приводят к разводу с вероятностью более 90%

Паттерны поведения в отношениях, которые приводят к разводу

Psychologies
Инвестиции в продукты виноделен — на какие российские вина стоит обратить внимание Инвестиции в продукты виноделен — на какие российские вина стоит обратить внимание

Как заработать, купив бутылку вина?

СНОБ
Генетики прочитали ДНК погребенных в общей могиле носителей традиции колоколовидных кубков Генетики прочитали ДНК погребенных в общей могиле носителей традиции колоколовидных кубков

Останки женщины и ребенка больше 20 лет назад раскопали в Люксембурге

N+1
Почему опасно делать гель-маникюр дома: эта ошибка может испортить здоровье на всю жизнь Почему опасно делать гель-маникюр дома: эта ошибка может испортить здоровье на всю жизнь

Почему нужно быть осторожной с гель-лаком?

VOICE
Как шоколад поможет справиться с глобальным потеплением Как шоколад поможет справиться с глобальным потеплением

Шелуха от какао-бобов может использоваться для производства биочара

ТехИнсайдер
Море зовет: 10 организаций, занимающихся защитой океанов Море зовет: 10 организаций, занимающихся защитой океанов

Рассказываем о тех, кто спасает побережья от загрязнения и бережет морскую фауну

Правила жизни
Алиментное соглашение: как превратить худшую часть развода в заботу о ребенке Алиментное соглашение: как превратить худшую часть развода в заботу о ребенке

Почему алиментное соглашение лучше судебного решения

Forbes
Родителям на заметку! Речь взрослых влияет на когнитивное развитие ребенка Родителям на заметку! Речь взрослых влияет на когнитивное развитие ребенка

Родители, которые разговаривают со своими младенцами, улучшают развитие их мозга

ТехИнсайдер
«Находился при охранении клетки с Пугачевым» «Находился при охранении клетки с Пугачевым»

Изучение портрета дворянина открыло малоизвестные эпизоды Пугачёвского бунта

Дилетант
Правда ли, что в музеях выставляют настоящие кости динозавров? Правда ли, что в музеях выставляют настоящие кости динозавров?

Почему не разлагаются кости динозавров?

ТехИнсайдер
Сверхпроводники бизнеса Сверхпроводники бизнеса

Что такое облачные квантовые платформы и для чего они нужны

РБК
Пять российских водок с выдающимся вкусом Пять российских водок с выдающимся вкусом

Необычная водка хороша собственными вкусовыми оттенками

Maxim
Нужно ли мыть домашнюю кошку? Лайфхаки для кошатников! Нужно ли мыть домашнюю кошку? Лайфхаки для кошатников!

Как поддерживать гигиену домашней кошки? Нужно ли купать питомца?

ТехИнсайдер
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
Струйный или лазерный принтер: какой лучше для дома и офиса? Струйный или лазерный принтер: какой лучше для дома и офиса?

Чем отличается лазерный принтер от струйного, их сильные и слабые стороны?

CHIP
Витамины для мамы Витамины для мамы

10 важных витаминов при планировании беременности

Лиза
Ядовитый плющ и нежная 2B — самые горячие летние образы от российских косплеерш Ядовитый плющ и нежная 2B — самые горячие летние образы от российских косплеерш

Готовимся встречать жару в компании прекрасных девушек

Maxim
Все фильмы про трансформеров: от худших к лучшему Все фильмы про трансформеров: от худших к лучшему

Киноэпопея про сложную дружбу человечества с автоботами затянулась на славу

Maxim
Открыть в приложении