Усовершенствование перовскитного элемента термостойким органическим слоем

23.03.2024

Команда ученых из Университета KAUST в Саудовской Аравии добилась существенного прогресса в области перовскитных фотоэлектрических технологий, создав новый монослой молекул с фосфоновой кислотой в качестве органического слоя для переноса электронов. Этот инновационный подход становится ключевым для будущих гибких перовскитных солнечных элементов благодаря его высокой эффективности и термической стабильности.

Используя нефуллереновые полупроводники, основанные на молекулах антрахинона (AQ) и нафталиндиимида (NDI), ученые создали слой, который формирует ковалентные связи с поверхностью оксида индия и олова, обеспечивая эффективное взаимодействие с перовскитным материалом. Термогравиметрический анализ показал, что эти модифицированные молекулы обладают высокой термической стабильностью, сохраняя 95% своей массы при высоких температурах, достигающих 356°C для AQ и 268°C для NDI.

Солнечный элемент, созданный на стеклянной подложке, имеет сложную структуру, включающую слой транспорта дыр Spiro-OMeTAD, слой оксида молибдена и серебряные контакты. При стандартном освещении этот элемент достигает высокой эффективности преобразования энергии - 21,5%, устанавливая новый стандарт для перовскитных фотоэлектрических элементов с органическими слоями для переноса электронов.

Кроме того, устройство обладает отличными электрическими характеристиками: напряжение холостого хода составляет 1,13 В, плотность тока короткого замыкания - 24,7 мА/см2, а коэффициент заполнения - 77%. Интересно, что стабильность работы элемента остается на уровне 90% начальной производительности даже после 1 000 часов эксплуатации при 65°C.

Это достижение является частью мировых усилий по совершенствованию солнечных технологий, что подтверждают недавние разработки в Южной Корее, включая фотоэлектрический элемент из черного перовскита с рекордной для гибких элементов на основе квантовых точек эффективностью преобразования солнечной энергии в 12,7%.

<< Назад: Робот Emo улыбается одновременно с человеком 23.03.2024

>> Вперед: Специфический юмор интернет-троллей 22.03.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Собака и смартфон 18.06.2015 Некоторые люди так привязаны к своим питомцам, что не могут расстаться с ними даже на работе или в поездке. И речь идет не о том, чтобы взять любимого зверя с собой, а о том, чтобы "общаться" с ним при помощи различных устройств, способных транслировать видео. Тут хозяев и ждет разочарование: любимый питомец не реагирует на изображение и кажется озадаченным и обеспокоенным По словам Николаса Додмана, ветеринара-бихевиориста из Университета Тафтса (США, штат Массачусетс) и главного научного сотрудника DogTV, американского канала для собак, собаки узнают своего хозяина на экране телевизора, но для них все картина выглядит очень странно и вводит в заблуждение, поскольку самого хозяина в комнате нет. "Экраны смартфонов и планшетов и вовсе способны вызвать у собак беспокойство, поскольку мелкое и сжатое изображение мешает собакам осознать, реален ли хозяин или нет", - говорит Рон Леви, главный контент-менеджер DogTV. Также Леви обращает внимание на то, что "все зависит от собаки", и приводит в пример устройство iCPooch, которое зачастую может быть проигнорировано, несмотря на то, что позволяет собаке видеть владельца, а владельцу - дистанционно угощать ее; при этом некоторые собаки нормально реагируют на подобное общение и даже "отвечают" хозяину. Более того, отдельные особи предпочитают слух и обоняние зрению. Им важен тон голоса хозяина и его запах. У собак около 220 миллионов обонятельных рецепторов, поэтому они не могут воспринимать хозяина на экране, поскольку тот не обладает запахом. Последние исследования показали, что у собак улучшается умственная активность, если с ними общаться на позитивной ноте. Если владелец переживает за состояние собаки в свое отсутствие, а общаться с ним по видеосвязи питомец не может в силу вышеперечисленных причин, то необходимо расставаться с питомцем сдержанно, разговаривая тихим и спокойным тоном. Это позволит снизить у него уровень беспокойства и тревоги относительно отъезда хозяина. В любом случае, если собака спокойна, то в отсутствие владельца она будет спать. Именно поэтому они так счастливы и бодры, когда хозяева возвращаются домой.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025