Ученые НИУ ВШЭ нашли способ приручить йод
Ученые МИЭМ ВШЭ совместно с коллегами из Китая нашли способ повысить долговечность перовскитных солнечных батарей. Они решили проблему с утечкой йода из материала. Для этого в перовскит добавили молекулы четвертичного аммония, которые образуют прочную электростатическую пару с ионами йода и фиксируют их в кристалле. Теперь элементы сохраняют более 92% мощности после тысячи часов работы при 85 °C. Исследование опубликовано в журнале Advanced Energy Materials.
Перовскиты — это материалы с особой кристаллической структурой, в которой атомы свинца и галогенов (например, йода) соединены с небольшими органическими или неорганическими ионами. Такая решетка хорошо поглощает свет и эффективно превращает его в электричество. За 10 лет перовскитные солнечные элементы превратились из лабораторного эксперимента в направление солнечной энергетики. Потенциально их можно производить дешевле, чем кремниевые аналоги, и по эффективности они почти догнали их.
Лучшие результаты показывают перовскиты с йодом, достигающие более 26% КПД. Это связано с тем, что их энергетическая структура хорошо подходит для поглощения солнечного света и улавливания значительной части излучения. Заряженные частицы в таком кристалле живут дольше, могут проходить большие расстояния и меньше теряются из-за дефектов структуры, что минимизирует потери заряда. Однако у йодидных перовскитов есть и недостаток: при длительном действии освещения и нагрева их кристаллическая решетка теряет йод, который разрушает металлические контакты. Из-за этого батарея постепенно деградирует, и ее эффективность снижается.
Проблему пытались решить, укрепляя кристаллы или добавляя молекулы, которые удерживают йод с помощью водородных связей. Но такие связи недостаточно прочные и плохо удерживают йод при длительной работе устройства. Казалось бы, логично использовать более сильные связи — электростатические, при которых положительно заряженная молекула удерживает отрицательно заряженный йод прочнее. Но было неясно, как встроить такие молекулы в кристаллическую решетку перовскита, не нарушив ее.
В новом исследовании ученые МИЭМ ВШЭ, Восточно-Китайского педагогического университета, Нормального университета Хэньяна и Университета Нинбо нашли способ электростатически удерживать йод внутри структуры перовскита и повысить устойчивость солнечных элементов к длительному освещению и нагреву.
Сначала исследователи провели теоретические расчеты, чтобы подобрать молекулы, которые смогут лучше всего удерживать трийодид-ион (I₃⁻). Наиболее эффективными оказались четвертичные аммонии — молекулы, у которых атом азота полностью окружен углеводородными группами. Такая конфигурация позволяет надежно удерживать трийодид, поэтому в дальнейших экспериментах ученые использовали тетрабутиламмоний-йодид (TBAI).
В экспериментальной части исследователи ввели TBAI в раствор, из которого формируются перовскитные пленки, и сравнили такие пленки с контрольными — без добавки. Пленки с TBAI сохраняли структуру и химическую стабильность при свете и нагреве, тогда как контрольные постепенно разрушались. Это видно по количеству металлического свинца — индикатора распада перовскита: после 250 часов света и нагрева его содержание в улучшенных пленках почти не изменилось, а в контрольных выросло примерно в полтора раза. Кроме того, в пленках с TBAI удалось почти полностью остановить миграцию йода и меди между слоями.
Затем ученые испытали полноценные солнечные элементы. Добавка TBAI не только предотвратила деградацию, но и улучшила сам материал: зерна перовскита стали более крупными и упорядоченными, число дефектов сократилось, а эффективность солнечного элемента выросла с 24,14 до 26,23%. Для современных перовскитных устройств, которые работают близко к своим физическим пределам, такой прирост существенен. Также добавка заметно повысила стабильность перовскитов: после 1000 часов работы при 85 °C устройства с TBAI сохранили 92,5% начальной эффективности, тогда как контрольное устройство деградировало до 43,8% уже через 288 часов.
Авторы работы надеются, что такой способ управления электростатическими силами в перовските поможет создавать более долговечные солнечные элементы.
Андрей Васенко
«В теории такой подход можно применить и к другим типам галогенидных перовскитов, например к материалам, где йод сочетается с бромом. Это позволит разрабатывать солнечные батареи, которые будут сочетать высокую эффективность и устойчивость к нагреву», — комментирует профессор МИЭМ НИУ ВШЭ Андрей Васенко.
Исследование выполнено в рамках проекта «Разработка высокоэффективных и стабильных перовскитных солнечных элементов».
Вам также может быть интересно:
МТС и MAGNIT TECH стали индустриальными партнерами ФКН ВШЭ в рамках проекта «Топ-ИИ» Минцифры
Цель партнерства — объединить фундаментальную академическую базу факультета с актуальными задачами бизнеса. Благодаря проекту «Топ-ИИ» при поддержке гранта Минцифры России (при участии АНО «Аналитический центр при Правительстве Российской Федерации») и прямому участию лидеров индустрии студенты ФКН уже во время учебы включаются в разработку передовых технологий и выходят на рынок готовыми специалистами высокой квалификации по ключевым направлениям: генеративный искусственный интеллект, высоконагруженная инфраструктура, инженерия данных и машинное обучение в ритейле.
Лев Толстой и спецификации, контрапункт и инклюзивность ИИ: в НИУ ВШЭ обсудили вайбкодинг
В НИУ ВШЭ прошла первая международная конференция по вайбкодингу VIBE CODING RUSSIA 2026. Более 450 ее участников, спикеров из университетов, банков, телекома, кибербезопасности и самих вайбкодеров, обсудили, как ИИ сокращает путь от научного результата к продукту и кто отвечает за код, который пишет алгоритм.
Проект НИУ ВШЭ CheckAI победил на престижной премии BISA
НИУ ВШЭ укрепляет лидерские позиции в сфере отечественной кибернетической безопасности и искусственного интеллекта. Проект Вышки CheckAI под руководством Антона Сергеева, директора Центра программных разработок и цифровых сервисов МИЭМ ВШЭ, одержал победу на престижной профессиональной премии BISA «За вклад в безопасность цифрового будущего». Инновационная разработка была признана лучшей в номинации «Лучший проект — сервисы цифрового будущего».
В НИУ ВШЭ стартуют 11 исследовательских проектов с участием научных центров из пяти стран
Высшая школа экономики подвела итоги Конкурса совместных фундаментальных научных проектов «Международное академическое сотрудничество». Полностью поддержано пять проектов, еще шесть получили сокращенное финансирование. Исследовательские команды сформированы с участием учёных из Бразилии, ЮАР, Китая, Индии и Омана. Подробностями о победителях МАС 2026 поделился Александр Балышев, проректор НИУ ВШЭ.
НИУ ВШЭ разработает стандарт обучения по созданию и применению ИИ-агентов
НИУ ВШЭ совместно с российской платформой Nodul создаст стандарт и методику обучения по работе с ИИ-агентами. Доступ к платформе смогут получить до 8 тыс. студентов НИУ ВШЭ разных специальностей — от программистов до маркетологов, экономистов и юристов. По оценке Nodul, это станет самым массовым внедрением инструментов для создания ИИ-агентов в российском высшем образовании. Запуск новой программы начнется уже в текущем учебном году в рамках университетского проекта «Культура работы с данными» Data Culture.
Ключевой навык — критическое мышление: в НИУ ВШЭ обсудили, как ИИ меняет требования к работникам
Форсайт-центр и Институт искусственного интеллекта и цифровых наук (Институт ИИ) НИУ ВШЭ провели круглый стол «Как меняется работа в эпоху ИИ: опыт бизнеса, науки и госсектора». Представители бизнеса и эксперты обсудили роль руководителя в интеграции ИИ в бизнес-процессы, границы доверия к самостоятельным решениям ИИ-агентов, а также почему пилотные проекты не доходят до внедрения и как справедливо оценить труд сотрудников, чья производительность выросла благодаря использованию ИИ.
НИУ ВШЭ стал победителем Всероссийского конкурса студенческих конструкторских бюро
Студенческое конструкторское бюро «Интеллектуальные автономные системы в промышленности», созданное на базе Института робототехнических систем и МИЭМ ВШЭ, одержало победу во Всероссийском конкурсе в области студенческого конструкторского лидерства. Организатор конкурса — Министерство науки и высшего образования РФ. Бюро получит государственную поддержку на реализацию проектов в области робототехники совместно с индустриальными партнерами.
НИУ ВШЭ представил в Китае исследование о безопасности нейросетей для анализа видео
Ученые Высшей школы экономики презентавали на международной конференции ChinaMM 2026 в Китае исследование о том, как искажения при передаче видео влияют на работу нейросетей. Авторы предложили новый способ проверять устойчивость таких моделей в условиях, близких к реальному использованию видеосервисов.
Научная экспедиция на Хайнань: ученые ВШЭ организовали конференцию по статистическому ИИ в Китае
С 24 по 28 августа 2026 года в городе Санья на острове Хайнань (Китай) прошла международная конференция Statistical AI («Статистический искусственный интеллект»). Мероприятие собрало ведущих специалистов в области статистики, машинного обучения и прикладного ИИ. Среди организаторов конференции — Алексей Наумов, директор Института искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ, и Сергей Самсонов, заведующий Международной лабораторией стохастических алгоритмов и анализа многомерных данных.
V конференция «Погружение в машинное обучение»: главное ИИ-событие осени соберет ведущих ученых России
Институт искусственного интеллекта и цифровых наук факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ приглашает исследователей, разработчиков и всех, кто создает будущее технологий, на пятую, юбилейную конференцию «Погружение в машинное обучение» (Fall into ML 2026). Мероприятие состоится 23–24 октября 2026 года в Центре культур НИУ ВШЭ (Москва, Покровский бульвар, д. 11, cтр. 6) и станет главной точкой притяжения для российского ИИ-сообщества.