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

«Следующие 500 лет: Как подготовить человека к жизни на других планетах» «Следующие 500 лет: Как подготовить человека к жизни на других планетах»

Зачем превращать одни клетки в другие

N+1
10 самых провальных российских фильмов этого века. Часть II 10 самых провальных российских фильмов этого века. Часть II

Про половину из этих провальных кинолент вы даже не слышали

Maxim
Зоолог впервые заснял самого крупного грызуна Австралии и Океании Зоолог впервые заснял самого крупного грызуна Австралии и Океании

Зоолог впервые запечатлел на фото и видео низинную мохнатую крысу

N+1
Время первых Время первых

Черешня – ягода, которая ассоциируется у нас с теплом и солнцем

Лиза
Мы выбираем друг друга не случайно Мы выбираем друг друга не случайно

Выбор партнера предопределен всем предшествующим ходом нашей жизни

Psychologies
Орангутаны немного побитбоксили Орангутаны немного побитбоксили

Приматологи слушали вокализации орангутанов с островов Борнео и Калитаман

N+1
Прокрастинация: откуда берётся и как с ней быть Прокрастинация: откуда берётся и как с ней быть

Почему люди прокрастинируют и нужно ли с этим бороться?

VC.RU
Зачем нам гендерное равенство: семь ответов на самые популярные вопросы Зачем нам гендерное равенство: семь ответов на самые популярные вопросы

Зачем России гендерное равенство и почему оно выгодно государству в целом

Forbes
Синтетическая кожа передает сигналы в мозг и может сделать протезы чувствительными Синтетическая кожа передает сигналы в мозг и может сделать протезы чувствительными

Ученые Стэнфорда разработали мягкую и растяжимую электронную кожу

ТехИнсайдер
Мидæмæ Мидæмæ

Как Мари Губиева ездила снимать историю про осетинские свадебные костюмы

Seasons of life
Посмотрите на красивые фото Посмотрите на красивые фото

Каждый год жители и гости США могут наблюдать удивительную картину заката солнца

ТехИнсайдер
Думскроллинг: как перестать листать новости и уберечь себя от тревоги Думскроллинг: как перестать листать новости и уберечь себя от тревоги

Как перестать настойчивость читать новости? Как успокоиться?

Psychologies
Черви-костоеды поели акульих зубов Черви-костоеды поели акульих зубов

Оказывается, черви-костоеды едят не только акульи кости, но и зубы

N+1
Как отучить собаку копать ямы на огороде. 5 простых советов Как отучить собаку копать ямы на огороде. 5 простых советов

При последовательной дрессировке можно отучить пса рыться в земле

Лиза
Часов много не бывает: первые умные «дайверы» Часов много не бывает: первые умные «дайверы»

Когда «дайверы» появились в линейке всех мужских часовых брендов

ТехИнсайдер
5 самых распространенных мифов о потере веса из социальных сетей 5 самых распространенных мифов о потере веса из социальных сетей

Какие мифы о диетах являются "красными флагами"?

ТехИнсайдер
Всё, что нужно знать о новом Jeep Avenger Всё, что нужно знать о новом Jeep Avenger

Простите, а это точно Jeep?

4x4 Club
Убийца из США 40 лет был в бегах, но его наконец поймали! История одного преступника Убийца из США 40 лет был в бегах, но его наконец поймали! История одного преступника

Дональд Сантини скрывался от полиции сорок лет

ТехИнсайдер
«Фонтан переполняется»: отрывок из первой части трилогии Ребекки Уэст «Фонтан переполняется»: отрывок из первой части трилогии Ребекки Уэст

Фрагмент романа «Фонтан переполняется» Ребекки Уэст

СНОБ
Назинская трагедия — одно из самых страшных событий советской истории Назинская трагедия — одно из самых страшных событий советской истории

Для 4000 человек остров Назино стал не только местом ссылки, но и местом гибели

ТехИнсайдер
Москвичка убила своего 10-месячного ребенка: может ли послеродовая депрессия спровоцировать трагедию? Москвичка убила своего 10-месячного ребенка: может ли послеродовая депрессия спровоцировать трагедию?

Чем опасна послеродовая депрессия и как помочь молодой матери справиться с ней

Psychologies
Вместо Google Docs: 5 сервисов для совместной работы с документами Вместо Google Docs: 5 сервисов для совместной работы с документами

Предлагаем хорошие альтернативы Google Docs

CHIP
Каждый день или раз в месяц: как часто нужно заниматься сексом — мнение психологов Каждый день или раз в месяц: как часто нужно заниматься сексом — мнение психологов

Много, мало, достаточно — можно ли применять эти понятия к интимным отношениям?

Psychologies
Обратная сторона привилегий: от чего страдают красивые женщины — разбор с психологами Обратная сторона привилегий: от чего страдают красивые женщины — разбор с психологами

От чего же страдают те, кто красив?

Psychologies
7 странных, но невероятно полезных способов применения кетчупа в быту 7 странных, но невероятно полезных способов применения кетчупа в быту

Как использовать кетчуп не по назначению с пользой для всего дома

ТехИнсайдер
Движение HeForShe: как мужчины и компании объединяются, чтобы бороться с патриархатом Движение HeForShe: как мужчины и компании объединяются, чтобы бороться с патриархатом

Как появилось и чем занимается движение HeForShe?

Forbes
История мятежей в СССР История мятежей в СССР

Бунтов в истории СССР было гораздо больше, чем принято думать

Maxim
Правила жизни Арама Хачатуряна Правила жизни Арама Хачатуряна

Правила жизни советского композитора, дирижера и педагога Арама Хачатуряна

Правила жизни
Загадочный синдром Загадочный синдром

Что такое метаболический синдром и чем он так опасен?

Лиза
Дресс-код против жары: как модно одеваться на работу летом - советы стилиста Дресс-код против жары: как модно одеваться на работу летом - советы стилиста

Как составить рабочий гардероб так, чтобы никогда не отвлекаться на погоду

VOICE
Открыть в приложении