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

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
RFID-метки помогли автоматизировать сбор снимков для распознавания птиц RFID-метки помогли автоматизировать сбор снимков для распознавания птиц

Птиц очень удобно распознавать по спинке — с точностью выше 90 процентов

N+1
Немедикаментозное снижение массы обрекло канадца на хроническую боль Немедикаментозное снижение массы обрекло канадца на хроническую боль

Почему может развиться хроническая боль на фоне снижения массы тела

N+1
Павел Дуров обвинил Apple в обмане пользователей и разработчиков Павел Дуров обвинил Apple в обмане пользователей и разработчиков

7 мифов, которые Apple использует для обоснования налога в 30% для разработчиков

Inc.
Накопленная усталость: почему молодые шведки чаще выбирают жизнь за счет партнера Накопленная усталость: почему молодые шведки чаще выбирают жизнь за счет партнера

Почему некоторые шведки выбирают отказ от карьеры и жизнь за счет партнера

Forbes
Зеркало души: как понять все о человеке, посмотрев ему в глаза Зеркало души: как понять все о человеке, посмотрев ему в глаза

Форма, разрез и цвет глаз служат четким отражением характера своего обладателя

Cosmopolitan
Биосфера-2: двухлетний эксперимент по выживанию в замкнутой среде, который провалился Биосфера-2: двухлетний эксперимент по выживанию в замкнутой среде, который провалился

В фильме «Марсианин» нам такого не обещали!

Maxim
Избавься от них! 10 вещей, из-за которых ты выглядишь несовременно Избавься от них! 10 вещей, из-за которых ты выглядишь несовременно

10 вещей, которые давно уже стали признаком дурного вкуса

Cosmopolitan
5000 картин, 10 томов книг и бесконечные путешествия: история Николая Рериха 5000 картин, 10 томов книг и бесконечные путешествия: история Николая Рериха

Как художник Николай Рерих нашел себя в разных сферах и остался в истории

Культура.РФ
Линяющему микрораптору присвоили хорошие летные способности Линяющему микрораптору присвоили хорошие летные способности

Найдены свидетельства того, что у микрораптора маховые перья менялись постепенно

N+1
Все просто бесит! Все просто бесит!

Раздражает абсолютно всё. Почему так происходит и как это исправить?

Лиза
Иван Забавников: «Свой хлеб — это ваша уникальность!» Иван Забавников: «Свой хлеб — это ваша уникальность!»

Шеф-пекарь Иван Забавников об особенностях профессии и вкусах гостей

Bones
Найти технологию и сделать её полезной: как устроена лаборатория Google ATAP, создавшая радар Soli и телефон Project Ara Найти технологию и сделать её полезной: как устроена лаборатория Google ATAP, создавшая радар Soli и телефон Project Ara

Главные задачи проекта ATAP

VC.RU
Макароны с сыром Макароны с сыром

Вы знаете как сделать вкусную пасту в сырном соусе?

Weekend
Что делать, когда все бесят и не правы? Что делать, когда все бесят и не правы?

Что делать с несовершенством мира?

Psychologies
Как выбрать лучшую судьбу: взгляд с Востока Как выбрать лучшую судьбу: взгляд с Востока

Разбираемся в восточном взгляде на то, как достичь счастья

Psychologies
Создатели MSQRD рассказали об уходе из Facebook и новом проекте Loóna, в который уже инвестировала Наталья Водянова Создатели MSQRD рассказали об уходе из Facebook и новом проекте Loóna, в который уже инвестировала Наталья Водянова

Интервью с создателями приложения, которое помогает уснуть

VC.RU
Петли, бочки и много дыма: на что способны пилотажные самолеты Петли, бочки и много дыма: на что способны пилотажные самолеты

Особенности и технические характеристики самолетов, которые участвуют в гонках

Популярная механика
Правила жизни Евы Грин Правила жизни Евы Грин

Правила жизни французской актрисы Евы Грин

Esquire
Найк Борзов — о карантине, новом альбоме и музыке как терапии Найк Борзов — о карантине, новом альбоме и музыке как терапии

Найк Борзов — о любви к Иерониму Босху и врачевании музыкой

РБК

Оксана Самойлова впервые высказалась о несостоявшемся разводе с рэпером Джиганом

Cosmopolitan
5 выдающихся романов о виртуальной реальности 5 выдающихся романов о виртуальной реальности

Пять выдающихся романов о виртуальной реальности, которые стоит почитать

Популярная механика
Вторые после Луны: сколько на самом деле спутников у Земли Вторые после Луны: сколько на самом деле спутников у Земли

Луна далеко не так одинока, какой кажется

Популярная механика
Неизвестный Ван Гог. Как прошел последний год жизни художника Неизвестный Ван Гог. Как прошел последний год жизни художника

Отрывок из книги Мартина Бейли о последних днях Ван Гога

Forbes
Есть отеки? Подключай микротоки! Всё, что нужно знать о новом тренде в уходе Есть отеки? Подключай микротоки! Всё, что нужно знать о новом тренде в уходе

Как волшебные токи действуют на нашу кожу?

Cosmopolitan
Елена Камбурова. Берегите нас, поэтов Елена Камбурова. Берегите нас, поэтов

«Вы хотите, чтобы и у нас случилась Пражская весна?!»

Караван историй
Родительские инвестиции.  Как бросить офис и зарабатывать 380 млн в год на частных детских садах Родительские инвестиции.  Как бросить офис и зарабатывать 380 млн в год на частных детских садах

Как открыть успешную сеть английских детских садов

Forbes
Какие духи дома почитались на Руси? Какие духи дома почитались на Руси?

Славяне-язычники верили, что свое божество есть у каждой реки, леса или луга

Культура.РФ
8 признаков пищевой зависимости 8 признаков пищевой зависимости

Есть ради жизни или жить ради еды — что тебе важнее?

Лиза
«Ты попал, чувак»: Пугачева спасла Кузьмина после предательства жены-американки «Ты попал, чувак»: Пугачева спасла Кузьмина после предательства жены-американки

Как Алла Пугачева помогала экс-возлюбленному справиться со сложными временами

Cosmopolitan
Открыть в приложении