金属卤化物钙钛矿太阳能电池:长期稳定性的挑战

来源:钙钛矿材料和器件发布时间:2025-09-15 14:01:29

金属卤化物钙钛矿太阳能电池在单结和多结器件中达到了具有竞争力的光电转换效率。因此,它们在性能方面的潜力是毋庸置疑的,不难理解研究的重点明显转向了测试这项技术的可靠性。

虽然此类半导体被定义为对缺陷有容忍度,但鉴于其薄膜的最佳光电特性及其器件的性能,就材料稳定性而言,这种缺陷容忍性并非无限。加强对缺陷在金属卤化物钙钛矿不稳定性中的作用研究促使起草了一项关于测试程序的共识以研究钙钛矿太阳能器件的稳定性。其中包括验证光浸泡和电场下的离子迁移或卤化物特征的可逆降解等现象钙钛矿半导体。新协议并不是要替代当前的标准,而是为了解决这些材料的独特性并确保稳定性相关实验的一致性。重要的是,同样,最近强调了现场测试的必要性,以解释不同器件架构、材料成分和加工对现实世界条件和刺激的特殊反应。

总体而言,很明显,尽管钙钛矿光伏领域研究非常活跃,我们仍然无法完全控制正在研究的系统,需要集体努力才能正确构建拼图。

尽管在最近的出版物中越来越关注作稳定性作为核心创新点,但大多数研究,尤其是那些报告最大功率点 (MPP) 跟踪的研究,都呈现了归一化的光转换效率 (PCE) 值。我们检查了 2023 年至 2025 年在顶级期刊上发表的出版物。在极少数期刊中,大约 40% 的文章在稳定性跟踪开始时明确呈现了实际的初始 PCE 值;在大多数此类期刊中,这一比例下降到 10% 左右。在许多情况下,作者报告了潮湿环境中保质期或老化的初始PCE值,但仍依赖于标准化值进行作稳定性测试,例如MPP跟踪。另一个方面是将稳定性性能与性能不佳的控制器件进行比较太阳能器件,很少有人将稳定性性能与另一个适当性能的电池进行比较。其中一些问题在之前的社论中强调过。

在报告实际初始 PCE 的研究中,用于稳定性测试的器件通常表现出低于性能最佳器件的效率。很少看到关于选择最佳测试器件的细节(是否总是呈现与最佳器件完全相同的架构?),并且这些结果的统计数据经常缺失。

效率和稳定性不是不相关的品质因数;在具有影响性缺陷活动和复杂界面的此类系统中,它们代表了同一枚硬币的两面。清晰的信息可能会为理解它们相关性的关键因素提供思考,而有效的数据呈现仍然是有影响力的科学出版物的关键特征。

以下是一些建议,以促进一致的数据呈现实践并提高太阳的科学文献中的器件性能数据(图1):

图 1.稳定性研究标准化示意图钙钛矿 太阳的 细胞。

基于新兴材料开发新技术是一项复杂的任务,可与起草和定稿一幅画相媲美;首先我们有大格局,然后进入细节。钙钛矿光伏的壮丽蓝图就在那里;我们需要继续前进,并在细节定义上保持一致,以便根据市场需要以高度的可靠性应对。

(消息来源:ACS Energy Letters)


索比光伏网 https://news.solarbe.com/202509/15/50008553.html
责任编辑:wanqin
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
中科院深圳先进院白杨&成会明院士等人EES:钙钛矿-硅叠层太阳能电池效率突破33.08%来源:钙钛矿产业网 发布时间:2026-03-19 09:31:59

宽带隙钙钛矿器件的运行不稳定性,主要由光致卤化物相分离引起,仍然是钙钛矿基叠层太阳能电池商业化的主要障碍。此外,作者等人证明了该稳定策略在宽带隙钙钛矿中的广泛适用性。附:图1宽带隙钙钛矿薄膜的旋涂、退火及均匀性。图2宽带隙钙钛矿的晶界形貌与迁移势垒。图5策略在更宽带隙钙钛矿及叠层结构中的推广。

京东方A:公司生产的钙钛矿电池板在太空领域具有较大应用潜力来源:索比光伏网 发布时间:2026-03-13 09:21:05

近日,有投资者在投资者互动平台上向京东方A提问,请问贵司生产的钙钛矿光伏电池板能用于太空卫星吗?能用于月球基站吗?京东方表示,钙钛矿光伏在该领域具有较大应用潜力,但目前仍需克服效率、寿命和空间环境适应性等严峻挑战,公司会重点关注并调研相关场景的应用。

30.2%!印度理工学院制备出高效率透明钙钛矿-硅叠层太阳能电池来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2026-03-05 09:21:59

印度理工学院孟买分校的研究人员制造了一种基于空穴传输层的透明四端钙钛矿太阳能电池,该空穴传输层既能抑制界面复合,同时增强光致发光量子产额和准费米能级分裂。叠层电池示意图图片来源:印度理工学院孟买分校研究人员表示,TBMPTFSI浓度在15%至20%之间进行极限提取,并对HTL自旋涂层速度进行精确调整,显著提升了每种钙钛矿组的效率、开路电压和填充因子。

27.98%!钙钛矿电池实验室效率首次超过单晶硅电池!华柔光电创造新纪录!来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-03-04 08:59:32

近日,华柔光电自主研发的单结钙钛矿太阳能电池经国家光伏产业计量测试中心权威认证,标准太阳光下光电转换效率达27.98%。这一成果不仅成功刷新单结钙钛矿太阳能电池效率世界纪录,更标志着单结钙钛矿太阳能电池首次超过了所有类型的单结晶硅太阳能电池的实验室纪录,具有里程碑式的意义。

我国钙钛矿电池取得重要新突破 中国技术让太阳能发电万物可贴来源:央视财经 发布时间:2026-03-03 10:19:20

钙钛矿太阳能电池是一种具有广阔应用前景的新型电池。穿上这身“护甲”的钙钛矿小尺寸电池,光电转换效率冲上了26%,刷新了同类电池性能纪录。目前,钙钛矿电池正处于从基础研究向产业化转化的关键进程,有了这两项“大招”,钙钛矿太阳能电池就能一步步跨越技术门槛,向规模化商业应用迈进,让太阳能发电从“屋顶专属”走向“万物可贴”,把一缕缕阳光变成温暖日常的清洁能源。

新颖界面层将反式钙钛矿太阳能电池效率推高至26%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2026-03-02 08:59:00

深圳大学和中国海洋大学的研究人员报告了一种小分子阴极界面材料HL220的开发,旨在提升倒置钙钛矿太阳能电池的性能和稳定性。电学和形态学分析的综合结果表明,HL220有效抑制界面复合,并降低器件内串联电阻。总体而言,HL220作为有效的阴极界面层,同时改善薄膜形态、能级对齐和电极接触。结果凸显了小分子夹层在实现高效、耐用的倒置钙钛矿太阳能电池方面的潜力,适合进一步放大和实际应用。

又一钙钛矿新锐企业成立!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2026-02-27 08:55:38

近日,一家专注于锡基钙钛矿太阳能电池技术的新锐企业——上海云辰晶界科技有限公司正式亮相。作为一家专注于钙钛矿太阳能电池技术研发的科技企业,云辰晶界科技聚焦于锡基钙钛矿材料的产业化应用,致力于解决传统铅基钙钛矿太阳能电池的环境与健康风险问题。

烁威光电申请钙钛矿太阳能电池专利,稳定性高、寿命长且不易出现故障来源:金融界 发布时间:2026-02-26 14:16:28

国家知识产权局信息显示,北京烁威光电科技有限公司申请一项名为“一种钙钛矿太阳能电池及用电设备”的专利,公开号CN121568493A,申请日期为2025年12月。专利摘要显示,本申请提供一种钙钛矿太阳能电池及用电设备,涉及电池加工技术领域。该钙钛矿太阳能电池的封装层与基底层之间通过焊接连接,避免使用封装胶膜和丁基胶,能够达到更好的封装效果,稳定性高、寿命长且不易出现故障。

万亿光伏×万亿航天!商业航天光伏能源系统升级展望来源:全球光伏 发布时间:2026-02-14 07:24:33

商业航天加速发展,低轨卫星成为中美竞争焦点,其配套能源系统将有相应的快速增长并可能迎来升级迭代。目前以三结砷化镓电池为主,两结方案可能走向应用。稀有金属锗在三结砷化镓中成本占比大,在降本诉求下,未来降低锗使用的两结方案可能走向应用。此外,目前钙钛矿在地面应用的主要瓶颈是寿命与大面积制备,应用于低轨卫星场景均可以规避。

Sunic System的钙钛矿太阳能电池设备在北美进行验证来源:钙钛矿光链 发布时间:2026-02-13 07:06:56

有报道称,SunicSystem的钙钛矿太阳能电池沉积设备目前正在北美进行概念验证测试。这家韩国设备制造商正与一家北美领先的太阳能电池公司合作,验证设备的性能和良率。如果设备顺利通过测试,SunicSystem最早可于今年下半年开始交付。这项交易很可能涉及目前正在测试的同一批钙钛矿太阳能电池沉积设备。SunicSystem表示,其专有的干法能够均匀地在大面积表面沉积多层。SunicSystem的第8代设备可支持扩展至更宽表面,推动PSC进入行业发展的下一阶段

阿特斯:在太空光伏相关的HJT、钙钛矿叠层等领域取得了领先性的研发成果来源:索比光伏网 发布时间:2026-01-30 17:43:35

近日,阿特斯在接受投资者调研时表示,公司在与太空光伏相关的晶体硅电池、钙钛矿/HJT叠层电池与组件等方向已经进行了长期技术开发及储备,并且取得了领先性的研发成果。2020年阿特斯搭建了行业技术领先的HJT中试线,并在光伏业内率先开发并推出了半片电池技术,具备80微米乃至更薄HJT电池研发和中试能力。

新闻排行榜
本周
本月