Солнечные элементы сохранили 95 процентов эффективности после 1000 часов работы

N+1Наука

Соли пиперидиния повысили стабильность перовскитных солнечных батарей

Наталия Самойлова

Lin et al. / Science, 2020 

Материаловеды повысили стабильность и эффективность широкозонных перовскитных солнечных элементов, которые можно использовать в качестве верхней части тандемного солнечного модуля. Добавка соли замещенного пиперидиния в перовскитный слой предотвращает окисления анионов иода до молекулярного иода, в результате чего солнечные элементы сохраняют 95 процентов своей эффективности после 1000 часов работы. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Тандемные солнечные модули состоят из двух полупроводниковых солнечных элементов, расположенных друг под другом. Сначала солнечный луч проходит через верхний полупрозрачный полупроводник с большей шириной запрещенной зоны, где поглощаются самые высокоэнергетические фотоны (с меньшей длиной волны). Фотоны с меньшей энергией проходят насквозь и поглощаются в нижнем полупроводнике с меньшей величиной запрещенной зоны. Таким образом, тандемная архитектура позволяет максимально эффективно использовать весь спектр солнечного излучения.

В качестве нижней части тандема чаще всего используют кремний, а для верхней одним из лучших материалов считаются широкозонные перовскитные полупроводники на основе смешанных галогенидов свинца с добавками цезия и брома. В начале 2020 года тандем кремний-перовскит достиг эффективности в 29,1 процента — это почти на 3 процента больше, чем рекордная эффективность кремниевых солнечных элементов. Для коммерческого использования кремний-перовскитному тандему пока что не хватает стабильности. «Слабое звено» таких тандемов — конечно, перовскит: если кремниевые солнечные элементы сохраняют свою эффективность в течение десятков лет, то лучшие перовскиты выдерживают пока только несколько тысяч часов работы.

Солнечные элементы на основе широкозонных перовскитов считаются более стабильными, чем стандартные перовскиты — они не содержат в своем составе метиламмония, который очень чувствителен к термическому стрессу, однако у таких устройств есть и серьезный недостаток. Дело в том, что при изготовлении монолитных тандемов все слои перовскитного солнечного элемента нужно последовательно наносить на готовый кремниевый солнечный элемент — нижнюю часть будущего тандема. Чтобы не повредить кремниевый элемент, синтез проводят в мягких условиях, при температуре не выше 200 градусов Цельсия. Этой температуры вполне

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет Ожирение в детстве в четыре раза повысило вероятность долгосрочного отпуска по болезни в 25 лет

У страдавших ожирением в детстве высокая вероятность уйти в отпуск по здоровью

N+1
«Дегтярев совершил фатальные ошибки»: как новый глава Хабаровского края еще больше разозлил жителей и что ему теперь делать «Дегтярев совершил фатальные ошибки»: как новый глава Хабаровского края еще больше разозлил жителей и что ему теперь делать

Михаил Дегтярев совершил «фатальные ошибки» после назначения

Forbes
Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания

Как удалось запечатлеть колоссального кальмара в родных для него глубинах океана

N+1
Секс-символы нашего детства: гардемарины, мушкетеры и медведь Секс-символы нашего детства: гардемарины, мушкетеры и медведь

Мы их никогда не забудем, и за наше счастливое детство мерси боку

Cosmopolitan
Я вижу, о чем вы думаете Я вижу, о чем вы думаете

Как агенты ФБР читают людей

kiozk originals
Как правильно стимулировать клитор девушке: 12 советов от экспертов Как правильно стимулировать клитор девушке: 12 советов от экспертов

Отправь ее на седьмое небо

Playboy
Готовь батарею летом: как быть, чтобы автоаккумулятор не подвёл зимой Готовь батарею летом: как быть, чтобы автоаккумулятор не подвёл зимой

Проблемы с аккумуляторами автомобилей начинаются летом

Популярная механика
«Человек-киборг» Нил Харбиссон — о том, как ему живется со вживленной в голову антенной «Человек-киборг» Нил Харбиссон — о том, как ему живется со вживленной в голову антенной

Художника Нила Харбиссона называют первым в мире киборгом

Esquire
Правила жизни Константина Богомолова Правила жизни Константина Богомолова

Театральный режиссер, Москва, 45 лет

Esquire
Coca-Cola vs Pepsi: 10 фактов о столетнем противостоянии брендов Coca-Cola vs Pepsi: 10 фактов о столетнем противостоянии брендов

Столетняя война брендов - это не противостояние вкусов, а чистейший маркетинг

Популярная механика
13 пасхалок, которые ты не заметил в «Дне независимости» 13 пасхалок, которые ты не заметил в «Дне независимости»

Английская поэзия XIX века, зашифрованные послания и еще уйма всего!

Maxim
8 крутых преимуществ баскетбола для здоровья (пора звонить друзьям) 8 крутых преимуществ баскетбола для здоровья (пора звонить друзьям)

Баскетбол полезен не только радостью от победы

Playboy
Вспоминая «Пасвик» Вспоминая «Пасвик»

Вся живая природа Севера подчинена жёсткому ритму

Наука и жизнь
Лукоморье и еще 6 сказочных стран, которые существовали на самом деле Лукоморье и еще 6 сказочных стран, которые существовали на самом деле

Эти страны из сказок и летописей существовали в реальности

Maxim
Последняя хозяйка усадьбы Горки Последняя хозяйка усадьбы Горки

Зинаида Григорьевна Морозова выложила огромную сумму за усадьбу Горки

Караван историй
8 неожиданно интересных фантастических фильмов снятых в Латинской Америке 8 неожиданно интересных фантастических фильмов снятых в Латинской Америке

Иногда у пришельцев барахлит навигатор и они промахиваются мимо Голливуда!

Maxim
Муки выбора: антисоветы Муки выбора: антисоветы

Иногда трудно сказать, что сложнее — наличие выбора или его отсутствие

Psychologies
Пирамиды, гольф, эчпочмаки и спикизи-бары: что посмотреть в Казани Пирамиды, гольф, эчпочмаки и спикизи-бары: что посмотреть в Казани

Идеи для поездки в Казань на выходные

РБК
Как зумеры меняют бьюти-индустрию и понятие маскулинности: 5 главных трендов Как зумеры меняют бьюти-индустрию и понятие маскулинности: 5 главных трендов

Пять подходов к бьюти-рутине, в которых однозначно стоит брать с зумеров пример

Esquire
«За что мне все это?» или Как нам мешают ложные установки «За что мне все это?» или Как нам мешают ложные установки

Действительно ли сказанные в отчаянии слова отражают то, что мы думаем?

Psychologies
10 животных, которые вымерли благодаря нам за последние 150 лет 10 животных, которые вымерли благодаря нам за последние 150 лет

Окончательно исчезнувшие животные, которые совсем недавно жили среди нас

Популярная механика
Смокер, швенкер и парилья Смокер, швенкер и парилья

Культура барбекю в России набирает обороты

Bones
Самолетство Самолетство

Для июльского номера Дмитрий Захаров написал рассказ «Самолетство»

Esquire
Посмотрите фильм «Грейхаунд» с Томом Хэнксом в главной роли (он же написал сценарий к картине) Посмотрите фильм «Грейхаунд» с Томом Хэнксом в главной роли (он же написал сценарий к картине)

Это не гениальный шедевр мирового кинематографа, но весьма хорошее кино

GQ
Мода 90-х в России — какой мы ее помним? Самая популярная одежда того времени Мода 90-х в России — какой мы ее помним? Самая популярная одежда того времени

Вспоминаем тренды русских 90-х

Cosmopolitan
Сила горя: зачем нужно оплакивать потери Сила горя: зачем нужно оплакивать потери

Одно из самых тяжких человеческих переживаний часто раскладывают на стадии

Psychologies
10 чувственных фильмов и сериалов, которые дадут фору любому кино для взрослых 10 чувственных фильмов и сериалов, которые дадут фору любому кино для взрослых

Нас ведь возбуждает не порно, а химия, вспыхнувшая между людьми

Cosmopolitan
Отрывок из книги Дениса Миллера «Кодекс Арафской дуэли» Отрывок из книги Дениса Миллера «Кодекс Арафской дуэли»

Первая глава нового фэнтезийного романа для подростков Дениса Миллера

СНОБ
Каких собак предпочитали древние люди: новое исследование Каких собак предпочитали древние люди: новое исследование

Как собаки изменились в процессе одомашнивания и для чего они были нужны?

Популярная механика
Щи из молодой капусты Щи из молодой капусты

Преимущества постных кислых щей: их можно есть и в горячем, и в холодном виде

Weekend
Открыть в приложении