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【重點(diǎn)摘要】

美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）由朱凱領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了這篇研究論文。

1. 關(guān)聯(lián)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的室內(nèi)測(cè)試和室外老化

2. 目的是預(yù)測(cè)真實(shí)世界的可靠性以指導(dǎo)開發(fā)

3. 光照和高溫下的降解是具信息性的

4. 層間界面對(duì)穩(wěn)定性至關(guān)重要

5. 修改界面層可提高穩(wěn)定性8倍，在85°C下超過1000小時(shí)

6. 達(dá)到8200小時(shí)的預(yù)計(jì)壽命在50°C

7. 是報(bào)告過的高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中相當(dāng)穩(wěn)定的之一

8. 將實(shí)驗(yàn)室測(cè)試與實(shí)際壽命連接起來以評(píng)估穩(wěn)定性

【研究背景】

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是有前途的薄膜光伏技術(shù)，但真實(shí)世界的穩(wěn)定性很難理解。將加速的室內(nèi)測(cè)試與戶外老化關(guān)聯(lián)對(duì)于指導(dǎo)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的開發(fā)和預(yù)測(cè)壽命至關(guān)重要。

【研究成果】

• 光照和高溫下的降解對(duì)戶外可靠性的預(yù)測(cè)具預(yù)示性。

• 修改自組裝分子（SAM）的頂層電子傳輸層（HTL）可提高穩(wěn)定性8倍，在85°C下超過1000小時(shí)。

• 達(dá)到8200小時(shí)的預(yù)計(jì)壽命在50°C下。

• 是報(bào)告過的高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中穩(wěn)定性好之一。

【研究方法】

1. 測(cè)試了高效率的p-i-n型鈣鈦礦太陽(yáng)能電池堆疊結(jié)構(gòu)。

2. 在光照、高溫和濕度下進(jìn)行了室內(nèi)加速測(cè)試。

3. 進(jìn)行了為期6個(gè)月的戶外老化測(cè)試。

4. 分析了在不同應(yīng)力因素下的降解情況。

5. 確定了ITO/SAM HTL/鈣鈦礦的界面是關(guān)鍵。

6. 修改了SAM HTL以改善離子阻擋。

【結(jié)論】

本研究顯示了加速室內(nèi)測(cè)試和鈣鈦礦太陽(yáng)能電池室外老化之間的強(qiáng)烈相關(guān)性。**該框架將實(shí)驗(yàn)室和戰(zhàn)野的壽命相關(guān)聯(lián)，從室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中獲得了對(duì)真實(shí)世界穩(wěn)定性的見解。通過改變界面層以阻止離子遷移，改善了穩(wěn)定性。**這使得能更好地通過將室內(nèi)測(cè)試和室外壽命相連接來評(píng)估高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。這個(gè)可靠性框架可以指導(dǎo)進(jìn)一步的開發(fā)和商業(yè)化。

未封裝的p-i-n鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在不同溫度下的平均操作穩(wěn)定性。 b. 來自不同溫度下T80值的每小時(shí)降解速率

一個(gè)典型的p-i-n鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的J-V曲線及相應(yīng)的SPO效能