研究发现压力源组合对于测试钙钛矿太阳能电池至关重要

美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员表示，钙钛矿太阳能电池应同时接受一系列压力测试，以最好地预测它们在户外的功能。

太阳能电池必须承受一系列恶劣条件(通常是不断变化的应力因素的不同组合)才能判断其稳定性，但大多数研究人员在室内进行这些测试，并具有一些固定的应力条件。虽然这些测试提供了一些必要的见解，但了解室内测试期间施加的压力源提供了与室外操作的预测相关性至关重要。

NREL化学与纳米科学中心的高级科学家朱凯表示：“我们必须了解钙钛矿太阳能电池在真实条件下的户外表现如何，才能使这项技术更接近商业化。”“这就是为什么我们确定了可以在实验室进行的加速测试方案，以揭示这些细胞在室外运行六个月后如何发挥作用。”

朱是一篇新论文“连接钙钛矿太阳能电池的实验室和现场寿命”的主要作者，该论文发表在《自然》杂志上。他在NREL的合著者有QiJiang、RobertTirawat、RossKerner、E.AshleyGaulding、JimmyNewkirk和JosephBerry。其他合著者来自托莱多大学，他们最近与朱合作发表了几篇有关钙钛矿的论文。

室外条件，例如湿度、热量，甚至光线，都会给太阳能电池带来压力。结果，随着时间的推移，太阳能电池的效率下降，发电量减少。为了实现钙钛矿技术商业化的可靠性目标，必须首先建立协议，以便可以轻松验证和比较不同小组的改进。

研究人员倾向于通过将钙钛矿太阳能电池暴露在光线和低温下来测试其稳定性。然而，存在广泛的测试条件，使得比较不同的研究并辨别它们与实现商业化所需的可靠性的相关性具有挑战性。

NREL领导的研究小组对钙钛矿太阳能电池进行了一系列测试。在运行稳定性测试中，电池在连续运行约5,030小时后仍保持了93%以上的最大效率。这些电池经历了热循环，温度在-40°C和85°C之间反复波动。1,000次循环后，电池平均退化约5%。

这些测试分别针对不同的压力源，例如光和热。然而，在现实条件下，这些单独因素同时作用，影响太阳能电池的性能。例如，当光和热结合在一起时，会显着加速性能下降，或导致单独测试时不存在或以较慢的速度发生的新问题。

研究人员得出结论，高温和光照是了解钙钛矿太阳能电池在户外表现如何的最关键的压力源组合。

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