专栏名称: 研之成理
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朱凯团队,Nature!

研之成理  · 公众号  · 科研  · 2024-10-19 13:04
    

主要观点总结

本文利用最先进的p-i-n PSC平台进行大量的稳定性评估测试,研究光照和高温对钙钛矿太阳能电池稳定性的影响,并通过室内加速稳定性测试预测室外老化的性能。研究发现,高温和光照的组合是了解封装良好的PSC户外运行情况的最关键的压力源组合。此外,ITO/SAM HTL/钙钛矿界面对于提高器件在高温下的运行稳定性至关重要。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSC)是一种前景广阔的低成本薄膜光伏(PV)技术,了解器件在实际室外条件下的可靠性至关重要。但多种应力因素并存,产生复杂的降解行为,因此有必要确定加速室内测试方案,该方案可将特定应力因素与现场器件中观察到的降解模式联系起来,以快速指导PSC的开发。

关键观点2: 本文主要发现

本文通过最先进的p-i-n PSC堆栈进行研究,发现基于MeO 2PACz和Me-4PACz混合SAM的pi-n PSC在室内和室外工作稳定性有所提升。与基于MeO 2PACz的器件相比,平均T80在85℃时达到1000小时以上,在50℃时进一步增加到近8200小时。活化能的一致性表明限制降解反应速率的机制相同。

关键观点3: 户外与室内测试相关性

本文发现室内高温(如85℃)工作稳定性测试与室外工作电池测试具有很好的相关性。这表明高温和光照的组合是了解封装良好的PSC户外运行情况的最关键压力源组合。

关键观点4: 意义与展望

本文强调了识别和改进PSC最薄弱元件的重要性,以实现器件在高温条件下的稳定运行,对于为室外应用开PSC至关重要。假设主要降解机制没有改变,在更高温度下进行照明测试也能加快高性能PSC的开发周期,从而推动钙钛矿光伏产业的发展。


文章预览

第一作者:Qi Jiang 通讯作者:Kai Zhu(朱凯) 通讯单位:美国国家可再生能源实验室化学和纳米科学中心 DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06610-7 0 1 背景介绍 金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSC)是一种前景广阔的低成本薄膜光伏(PV)技术,在单结和串联应用中都获得了前所未有的功率转换效率(PCE)。要推动 PSC 走向商业化,了解器件在实际室外条件下的可靠性至关重要,但这极具挑战性,因为在室外条件下,多种应力因素(如光、热、湿度)并存,从而产生复杂的降解行为。因此有必要确定加速室内测试方案--该方案可将特定应力因素与现场器件中观察到的降解模式联系起来,从而快速指导 PSC 的开发。 0 2 本文亮点 本研究使用最先进的 p-i-n PSC 堆栈(PCE 高达约 25.5%)来证明室内加速稳定性测试可以预测 6 个月的室外老化测试。照明和高温条件下的 ………………………………

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