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

Международная комиссия предложила пересмотреть определение ожирения Международная комиссия предложила пересмотреть определение ожирения

Ученые предложили разделить ожирение на две различные формы

N+1
Судьба фашистского человека Судьба фашистского человека

Тайна Рудольфа Гесса

Weekend
Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей

Способны ли обезьяны интуитивно «читать мысли» других существ?

ТехИнсайдер
Контрагент не платит долги — что делать? Контрагент не платит долги — что делать?

Как быть, если ваш контрагент не выполняет условия договора?

Inc.
История человеческого тела История человеческого тела

Эволюция, здоровье и болезни

kiozk originals
Головная боль: виды, причины и лечение. Что делать при частых головных болях? Головная боль: виды, причины и лечение. Что делать при частых головных болях?

В чем может быть причина головной боли, что делать и когда бежать к врачу?

Cosmopolitan
#профессия: кинолог LizaAlert — о работе четвероногих спасателей #профессия: кинолог LizaAlert — о работе четвероногих спасателей

Лето для поисково-спасательного отряда LizaAlert — во всех смыслах жаркий сезон

РБК
Звезд хватает. 8 женщин, которые воспитывают чемпионов по всей России Звезд хватает. 8 женщин, которые воспитывают чемпионов по всей России

Наставницы, воспитавшие звезд в разных видах спорта

Forbes
«Наколдованная» ширма не дала пятилеткам списать «Наколдованная» ширма не дала пятилеткам списать

Такой эффект ученые назвали «моральным барьером»

N+1
Связь серпинов с биливердином подарила лягушкам сине-зеленый окрас Связь серпинов с биливердином подарила лягушкам сине-зеленый окрас

Серпины меняют спектр отражения биливердина в теле лягушек

N+1
5 легендарных мечей средневековой Европы 5 легендарных мечей средневековой Европы

Истории знаменитых клинков и их владельцев, живших во времена Средневековья

Популярная механика
Цианистый калий: что это такое и как работает Цианистый калий: что это такое и как работает

Цианиды, то есть синильная кислота и ее соли, – далеко не самые сильные яды

Популярная механика
Там, где стены Там, где стены

Как соединить деревенский быт и традиции с гастрономическими экспериментами

Seasons of life
Отрывок их книги Дмитрия Бавильского «Красная точка» Отрывок их книги Дмитрия Бавильского «Красная точка»

Первые главы романа Дмитрия Бавильского «Красная точка»

СНОБ
Великая стройка. Удастся ли Путину не упустить «исторический шанс» Великая стройка. Удастся ли Путину не упустить «исторический шанс»

Владимиру Путину выпал шанс — окончательно решить жилищный вопрос в России

СНОБ
Как правильно выпрыгнуть из машины, корабля и самолета Как правильно выпрыгнуть из машины, корабля и самолета

Иногда требуется срочно покинуть транспортное средство, когда оно еще движется

Maxim
Адель Вернер Адель Вернер

Адель Васильевна Вернер — создательница характерных скульптур в стиле модерн

Наука и жизнь
Как война помогает науке: боевая астрономия Как война помогает науке: боевая астрономия

Технологии, разработанные для военных задач, продвигают фундаментальную науку

Популярная механика
Из элитной стюардессы в суперзвезду: как Юлии Зиверт удалось покорить шоу-бизнес Из элитной стюардессы в суперзвезду: как Юлии Зиверт удалось покорить шоу-бизнес

Как бывшая стюардесса добилась невероятного успеха?

Cosmopolitan
Возвращение «пилы Чурова»: о чем свидетельствуют нарушения при голосовании о поправках в Конституцию Возвращение «пилы Чурова»: о чем свидетельствуют нарушения при голосовании о поправках в Конституцию

Насколько честно проходила компания по изменению Конституции России

Forbes
«Это абсолютно бессовестное, эгоистическое «потребительство». Как меценат Владимир Смирнов по любви собрал коллекцию для Третьяковки «Это абсолютно бессовестное, эгоистическое «потребительство». Как меценат Владимир Смирнов по любви собрал коллекцию для Третьяковки

Как за несколько лет собрать такую коллекцию, чтобы за ней охотилась Третьяковка

Forbes
Какой радар-детектор выбрать для города и путешествий? Какой радар-детектор выбрать для города и путешествий?

Чем отличаются радар-детекторы и как их правильно выбирать

CHIP
10 лучших врачей-психопатов в кино 10 лучших врачей-психопатов в кино

Рейтинг врачей-психопатов в кино, которые практикуют изощренные убийства.

Maxim
Метаанализ подтвердил связь количества самоубийств и лития в питьевой воде Метаанализ подтвердил связь количества самоубийств и лития в питьевой воде

Чем лития в воде меньше, тем реже в населенном пункте совершают суицид

N+1
Как бывший финансист из Лондона заработал 1,5 млрд рублей на сносе зданий в России Как бывший финансист из Лондона заработал 1,5 млрд рублей на сносе зданий в России

Как «Крашмаш» закрепился на рынке демонтажа

Forbes
Она такая одна! Кэтрин Бигелоу — женщина-режиссер с «Оскаром» Она такая одна! Кэтрин Бигелоу — женщина-режиссер с «Оскаром»

Кэтрин Бигелоу разрывает все шаблоны о женщинах в кино

Cosmopolitan
Тайна перевала Дятлова: от реальности к мифу Тайна перевала Дятлова: от реальности к мифу

Каковы были основные этапы трагедии на перевале Дятлова?

Esquire

Оксана Самойлова впервые высказалась о несостоявшемся разводе с рэпером Джиганом

Cosmopolitan
Идеальный макияж в домашних условиях: простые правила Идеальный макияж в домашних условиях: простые правила

Как самой подчеркнуть свою красоту, не обращаясь к профессиональному визажисту?

Cosmopolitan
Как раздать вай-фай с айфона на ноутбук или другой смартфон Как раздать вай-фай с айфона на ноутбук или другой смартфон

Как раздать интернет с айфона на любые устройства

CHIP
Открыть в приложении