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

Буддийские и даосские храмы Китая оказались убежищами для вековых деревьев Буддийские и даосские храмы Китая оказались убежищами для вековых деревьев

На территории буддийских и даосских храмов Китая сохранились вековые деревья

N+1
Три сочных русских мужских сериала, которые вы могли пропустить Три сочных русских мужских сериала, которые вы могли пропустить

Делимся случайно найденным и полюбившимся русскими сериалами

Maxim
Третий межзвездный объект оказался слабоактивной кометой Третий межзвездный объект оказался слабоактивной кометой

Астрономы подтвердили обнаружение третьего межзвездного объекта

N+1
Каникулы без родителей Каникулы без родителей

Как подготовить ребенка к поездке в лагерь и пережить ее самим?

Лиза
Бухенвальдская ведьма: история Ильзы Кох, одного из крупнейших монстров Холокоста Бухенвальдская ведьма: история Ильзы Кох, одного из крупнейших монстров Холокоста

Ильза Кох — одна из самых жестких представительниц гитлеровского режима

ТехИнсайдер
Чем полезна черешня: объяснения нутрициолога Чем полезна черешня: объяснения нутрициолога

Как съесть ведро черешни и не умереть?

Psychologies
Собака-ищейка спасает исчезающих гребенчатых тритонов. Она научилась их вынюхивать под землей Собака-ищейка спасает исчезающих гребенчатых тритонов. Она научилась их вынюхивать под землей

Нюх собаки — это все-таки совершенно непревзойденный запаховый детектор

ТехИнсайдер
Не будем ссориться! Не будем ссориться!

Как избегать конфликтов с окружающими?

Лиза
Делегирование полномочий: как отпустить контроль и научиться передавать задачи другим Делегирование полномочий: как отпустить контроль и научиться передавать задачи другим

Как сделать процесс делегирования эффективным?

Forbes
Пора на дачу — грядки полоть! 5 причин, почему работать в огороде полезно для здоровья Пора на дачу — грядки полоть! 5 причин, почему работать в огороде полезно для здоровья

Садоводство — настоящая тренировка для ума и тела, если правильно им заниматься

ТехИнсайдер
99 способов самоподдержки от смелого психолога Екатерины Сигитовой 99 способов самоподдержки от смелого психолога Екатерины Сигитовой

Список, который вам поможет радоваться жизни каждый день!

Psychologies
Как кормление ребенка грудью влияет на его результаты в школе? Поразительно! Как кормление ребенка грудью влияет на его результаты в школе? Поразительно!

Время кормления детей грудным молоком влияет на результаты школьных тестов

ТехИнсайдер
Почему мы теряем веру в себя и как ее вернуть? Почему мы теряем веру в себя и как ее вернуть?

Почему порой мы чувствуем, что не заслуживаем ничего хорошего?

Psychologies
41-летняя комедиантка страдает от хронического сексуального возбуждения после смерти отца 41-летняя комедиантка страдает от хронического сексуального возбуждения после смерти отца

«Эффектом освобождения» — как смерть может влиять на дофоминовую систему?

Psychologies
(Не)отцовская любовь: как понять, что ребенка подвергают сексуальному насилию дома (Не)отцовская любовь: как понять, что ребенка подвергают сексуальному насилию дома

Опасность может подстерегать детей даже в самом безопасном по определению месте

Psychologies
Как формируется пищевая зависимость? Отрывок из книги «Почему я не худею» Как формируется пищевая зависимость? Отрывок из книги «Почему я не худею»

Отрывок из книги «Почему я не худею» о формировании пищевых зависимостей.

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
Психостимуляторы оказались бесполезны при решении задачи о рюкзаке Психостимуляторы оказались бесполезны при решении задачи о рюкзаке

Повышение когнитивных усилий нивелировалось снижением их качества

N+1
10 самых живописных пляжей России 10 самых живописных пляжей России

Песок и галька, косы и мысы, горы и скалы

Караван историй
Сенокосцы не стали альфа-самцами из-за утерянных в юности конечностей Сенокосцы не стали альфа-самцами из-за утерянных в юности конечностей

Самцы сенокосцев, потерявшие конечности в молодости, остаются мелкими

N+1
В Англии есть специальное кладбище для ампутированных конечностей. Пугающе интересно! В Англии есть специальное кладбище для ампутированных конечностей. Пугающе интересно!

Куда люди могут девать свои ампутированные конечности

ТехИнсайдер
Fine wine. Как выбрать вино для коллекции и инвестирования Fine wine. Как выбрать вино для коллекции и инвестирования

Коллекционирование вин — давно уже не просто романтическое хобби

Правила жизни
Странные и прекрасные застольные традиции народов мира Странные и прекрасные застольные традиции народов мира

Рассказываем об интересных алкогольных обычаях разных стран

Maxim
Великий комбинатор фрагментов картины Великий комбинатор фрагментов картины

Александр Дашевский: живопись с перспективами

Weekend
Почему люди с темной кожей должны использовать крем для загара? Интересный факт Почему люди с темной кожей должны использовать крем для загара? Интересный факт

Нужно ли темнокожим людям защищать свою кожу от солнца?

ТехИнсайдер
О чем вы врете самому себе: найдите ответ на этот вопрос и измените свою жизнь О чем вы врете самому себе: найдите ответ на этот вопрос и измените свою жизнь

Отрывок из книги эксперта по нарративной психологии Кори Игера «Чего я хочу?»

Psychologies
Узнайте удивительную историю этой фотографии! Как американец стал “человеком-спутником” Узнайте удивительную историю этой фотографии! Как американец стал “человеком-спутником”

Как человек совершил первый выход в открытый космос без страховочного троса

ТехИнсайдер
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
Как есть, чтобы похудеть: 6 советов диетолога Как есть, чтобы похудеть: 6 советов диетолога

Похудеть легко: от нас требуются лишь незначительные изменения в поведении

Psychologies
25-летний спор о сознании человека закончился победой философа над нейробиологом. Философ получил ящик вина 25-летний спор о сознании человека закончился победой философа над нейробиологом. Философ получил ящик вина

Как наш мозг производит сознание? Спор двух ученых

ТехИнсайдер
Открыть в приложении