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浴日光能鈣鈦礦
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[交流]
戶外測(cè)試確定了導(dǎo)致鈣鈦礦太陽能電池退化的因素
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一個(gè)研究小組在西班牙和波蘭的戶外環(huán)境中進(jìn)行的測(cè)試表明，鈣鈦礦太陽能電池的退化與氣候和使用條件的綜合影響之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性�？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，電池開路運(yùn)行會(huì)加速退化，而在最大功率點(diǎn)和短路條件下運(yùn)行的影響則較小。 一個(gè)國際研究小組調(diào)查了西班牙和波蘭倒置鈣鈦礦太陽能電池在室外條件下的性能，并將結(jié)果與通過常用的加速老化協(xié)議獲得的結(jié)果進(jìn)行了比較。 他們工作的新穎之處在于將加速退化測(cè)試參數(shù)與現(xiàn)實(shí)世界的觀察結(jié)果相關(guān)聯(lián)，以更準(zhǔn)確地識(shí)別導(dǎo)致鈣鈦礦光伏器件退化的因素。 “潛在投資者和行業(yè)利益相關(guān)者需要一個(gè)可靠的基準(zhǔn)來評(píng)估該技術(shù)的可行性和長期潛力，”科學(xué)家們解釋道�！靶枰獜�(qiáng)調(diào)的是，目前沒有確鑿的證據(jù)表明，未能通過此類加速測(cè)試可以直接預(yù)測(cè)器件在真實(shí)戶外條件下的使用壽命，光伏應(yīng)用的目標(biāo)通常是 20-25 年。” 該小組在兩處設(shè)施中測(cè)試了用聚異丁烯（PIB）封裝的倒置鈣鈦礦太陽能電池 173 天：一個(gè)位于西班牙馬德里，該區(qū)域?qū)儆谘谉岬南募镜刂泻夂�；另一個(gè)位于波蘭格但斯克，其特點(diǎn)是炎熱的夏季潮濕大陸性氣候。 這些電池由玻璃和氧化銦錫（ITO）制成的基板、基于聚（三芳胺）（PTAA）的空穴傳輸層（HTL）、鈣鈦礦吸收層、電子傳輸層（ETL）依賴于苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）、浴銅堿（BCP）緩沖層和銀（Ag）金屬電極。 對(duì)于室外測(cè)試，科學(xué)家們遵循 ISOS-O-2 協(xié)議，在格但斯克每 60 分鐘進(jìn)行一次電流-電壓（J-V）測(cè)量，在馬德里每 10 分鐘進(jìn)行一次電流-電壓（J-V）測(cè)量。西班牙的電池安裝在太陽能跟蹤系統(tǒng)上，而波蘭的電池則安裝在固定結(jié)構(gòu)上。 分析顯示，在波蘭測(cè)試的電池與在西班牙測(cè)試的電池在長期性能上存在很大差異，波蘭測(cè)試的電池在整個(gè)暴露期間保持相對(duì)穩(wěn)定的性能，而在西班牙測(cè)試的電池則持續(xù)下降。 他們指出：“器件行為的這種差異可能受到多種因素的影響，包括氣候條件、運(yùn)作模式、安裝配置和測(cè)量頻率，因?yàn)闇y(cè)試是在不同的設(shè)置下進(jìn)行的。 他們還發(fā)現(xiàn)，影響電池性能的主要因素是吸收層降解、體缺陷和界面損失。在格但斯克進(jìn)行的進(jìn)一步分析表明，器件開路運(yùn)行（Open-Circuit, OC） “強(qiáng)烈”加速退化，而發(fā)現(xiàn)最大功率點(diǎn)（Maximum Power Point, MPP）和短路（Short-Circuit, SC）的影響最小。 發(fā)現(xiàn)室外降解模式與通過光浸檢測(cè)到的降解模式相似，沒有報(bào)告“明顯”的提取相關(guān)問題�！斑@些發(fā)現(xiàn)凸顯了一致測(cè)量方法的必要性，因?yàn)樘柛�、特定作條件和電流-電壓掃描頻率等因素會(huì)影響室外穩(wěn)定性評(píng)估。” 該發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《Solar Energy》。 |
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