【重點摘要】

美國國家可再生能源實驗室（NREL）由朱凱領導的研究團隊發(fā)表了這篇研究論文。

1. 關聯鈣鈦礦太陽能電池的室內測試和室外老化

2. 目的是預測真實世界的可靠性以指導開發(fā)

3. 光照和高溫下的降解是具信息性的

4. 層間界面對穩(wěn)定性至關重要

5. 修改界面層可提高穩(wěn)定性8倍，在85°C下超過1000小時

6. 達到8200小時的預計壽命在50°C

7. 是報告過的高效率鈣鈦礦太陽能電池中相當穩(wěn)定的之一

8. 將實驗室測試與實際壽命連接起來以評估穩(wěn)定性

【研究背景】

鈣鈦礦太陽能電池是有前途的薄膜光伏技術，但真實世界的穩(wěn)定性很難理解。將加速的室內測試與戶外老化關聯對于指導鈣鈦礦太陽能電池的開發(fā)和預測壽命至關重要。

【研究成果】

• 光照和高溫下的降解對戶外可靠性的預測具預示性。

• 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。

• 達到8200小時的預計壽命在50°C下。

• 是報告過的高效率鈣鈦礦太陽能電池中穩(wěn)定性好之一。

【研究方法】

1. 測試了高效率的p-i-n型鈣鈦礦太陽能電池堆疊結構。

2. 在光照、高溫和濕度下進行了室內加速測試。

3. 進行了為期6個月的戶外老化測試。

4. 分析了在不同應力因素下的降解情況。

5. 確定了ITO/SAM HTL/鈣鈦礦的界面是關鍵。

6. 修改了SAM HTL以改善離子阻擋。

【結論】

本研究顯示了加速室內測試和鈣鈦礦太陽能電池室外老化之間的強烈相關性。**該框架將實驗室和戰(zhàn)野的壽命相關聯，從室內實驗中獲得了對真實世界穩(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測試和室外壽命相連接來評估高效率鈣鈦礦太陽能電池的長期穩(wěn)定性。這個可靠性框架可以指導進一步的開發(fā)和商業(yè)化。

未封裝的p-i-n鈣鈦礦太陽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值的每小時降解速率

一個典型的p-i-n鈣鈦礦太陽能電池的J-V曲線及相應的SPO效能