Точные измерения перовскитовых солнечных элементов, слоистых и многократных солнечных элементов,Двойной симулятор солнечного светаЭто позволяет лучше избежать воздействия спектральной дислокации на тесты, что повышает точность результатов.

Оценка влияния спектральной дислокации на испытания солнечных элементов на перовските, необходимо объединитьТеоретическая квантовкаиЭкспериментальная проверкаПутем целенаправленного анализа законов отклонения ключевых параметров, зависимости от характеристик материала и проверки повторения, чтобы определить источник и степень ошибки. Ниже приводятся конкретные методы и этапы оценки:

I. Основные количественные показатели: расчет коэффициента спектрального рассогласования (MMF)

Фактор спектрального рассогласования (Mismatch Factor, MMF) является основным параметром для оценки степени спектрального рассогласования, физическое значение которого - « отношение тока короткого замыкания батареи к стандартным условиям (AM 1.5G) в испытательных условиях», что непосредственно отражает влияние спектрального рассогласования на Jsc. Формула расчета была следующей:

Вычислительные шаги и значениеА.

1. Измерение ключевых входных данныхА.

·Спектрометрические измеренияСолнечный светСимулятор в диапазоне поглощения перовскита (300 ~ 1000 нм, регулируемый по зазору)Есим(Лямбда);

·Измерение батарей (Лямбда(Необходимо обеспечить точность тестирования EQE, особенно вблизи длины волны отсечения поглощения).

2. Вычисление MMF: Если MMF=1， Описание спектраОчень.Соответствие;

MMF > 1 показывает, что сила света симулятора в чувствительном диапазоне батареи слишком высока, а измерение Jsc переоценено;

MMF < 1 Jsc недооценен.

3. Исправление JSC: ПринятоДж sc,_{Корректировка}*Джsc,_{измерение}× ММФУстранение ошибки первого порядка спектральной дислокации для Jsc, которая является основой для оценки.

II. Анализ отклонений ключевых параметров производительности

Влияние спектрального рассогласования необходимо количественно оценить амплитуду отклонения каждого параметра путем сравнения « параметров IV в спектре рассогласования» с « теоретическими / калибровочными значениями в стандартном спектре»:

1. Отклонение плотности тока короткого замыкания (Jsc)

· Прямое отклонениеРасчет теоретических отклонений с помощью MMF (ΔДж СК*Дж sc,_{измерение}-Джsc,_{Корректировка}) и вычислить относительное отклонение (ΔДж СК/Дж sc,_{Корректировка}× 100%В)).

·Рекомендации:: относительное отклонение симулятора класса AAA в диапазоне поглощения перовскита (300 - 800 нм), если> 15%, что указывает на серьезный спектральный дисбаланс.

·Проверка зависимости длины волны:: В сочетании с кривой EQE, позиционирование отклонения основного источника диапазона. Например, если EQE имеет более высокий пик на 500 нм, а сила света эмулятора 500 нм ниже, чем в стандартном спектре, этот диапазон является основной причиной отклонения Jsc.

2. Отклонение напряжения открытого контура (Voc)

·Измерение Voc в различных спектральных условиях (например, изменение спектрального распределения симулятора с помощью фильтра для поддержания общей силы света в соответствии), расчет относительного отклонения (ΔВОК/ВОК,_{Корректировка}× 100%В)).

·Аналитическая закономерность: если недостаточная световая сила коротковолновой (< 500 нм) приводит к снижению Voc, это означает, что снижение концентрации носителей является основной причиной; Если длинноволновая перегрузка приводит к падению Voc, это может быть повышение температуры (необходимо синхронизировать мониторинг температуры батареи).

3.Цепное отклонение коэффициента заполнения (FF) от эффективности (PCE)

·Расчет относительного отклонения FF (ΔFF=(FF)_{измерение}-ФФ_{Корректировка})/ФФ_{Корректировка}× 100%), из которых FF коррекцияНеобходимо произвести перерасчет в сочетании с исправленными Jsc и Voc.

·Общее отклонение PCE: черезΔPCE=(ПСЕ)_{измерение}-ПЦЕ_{Корректировка})/ПСЕ_{Корректировка}× 100%Оценка, еслиБольшие отклонения,Для этого необходимо скорректировать спектр.

III. ОЦЕНКА РЕЗЕРВОГО ЭФФЕКТИВНОГО ПОСЛЕДСТВИЯ И РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ

Просроченные и повторяющиеся эффекты спектральной дислокации на кривую IV перовскита должны быть подтверждены статистическим анализом:

Колебания гистерезисаА.

·Под тем же симулятором повторно измеряются кривые IV положительного и обратного сканирования (от Voc до Jsc) и вычисляются коэффициенты гистерезиса (от Jsc до Voc).HF=(ПСЕ)_{обратный траление}-ПЦЕ_{Прямое подметание})/ПСЕ_{обратный траление}× 100%В)).

·Сравнение распределения HF в различных спектральных условиях (например, замена симулятора или настройка фильтра) при относительном стандартном отклонении (RSD)БольшиеЭто говорит о том, что спектральная дислокация усиливает гистерезисную нестабильность.

IV. Оценка зависимости от компонентов (для различных поровых перовскитов)

Поскольку полоса зазора перовскита (длина волны с запиранием поглощения) изменяется с компонентами, необходимо оценить дифференциальное воздействие спектрального рассогласования:

1. Узкие щелевые перовскиты (например, 1.2 ~ 1,4 эВ, абсорбция до 900 нм)А.

·Сосредоточьтесь на проверке спектрального соответствия диапазона 700 ~ 900 нм, вычислите субMMF этого диапазона (только интеграл 700 ~ 900 нм), если субMMF отклонениеБольшиеПри этом общее отклонение JSC значительно увеличивается.

Примечание: Спектральная контрастная карта:

-имитатор солнечного света с двумя источниками светаСпектр от 300 нм до 1200 нм почти совпадает со стандартным спектром AM1.5G;

-одноксеноновый симулятор солнечного светаСпектр имеет высокие пики и низкие значения долины после 750 нм, хотя спектр класса A или A +, но спектральное соответствие все еще хуже в небольшом диапазоне!

- для слоистых солнечных элементов основная спектральная абсорбция средних / донных элементов сосредоточена в последующем диапазоне 700 нм, поэтому на одноламповом симуляторе солнечного света неизбежно возникают большие ошибки; АСимулятор солнечного света с двумя лампами / двумя источниками светаЭффективно можно избежать воздействия этого фактора.

2. Широкополосный щелевой перовскит (например, 1.6 ~ 1.8 эВ, поглощенный до 680 нм)А.

· Сосредоточьтесь на проверке спектрального соответствия диапазона от 350 до 600 нм при мониторинге отклонения Voc, если колебания интенсивности света в этом диапазоне приводят к Voc RSDБольшиеТребуется целевая калибровка.

3. Сравнительный эксперимент:: Испытать перовскиты с различными щелями с помощью одного и того же симулятора, нарисовать кривую « отклонение щели - параметра» и уточнить « чувствительный диапазон длин волн» спектра симулятора.

Экспериментальная проверка: метод контрольных переменных и калибровка стандартных батарей

1. Метод контрольных переменных:

·Сохраняйте общую интенсивность света (100 мВт / см²) неизменной, изменяя спектральное распределение симулятора путем замены фильтра (например, коротковолнового фильтра с запором, длинноволнового фильтра с запором) и измеряя изменения параметров IV.

·Например: после добавления 650 нм запорного фильтра (удалённого > 650 нм света) Jsc широкополосного перовскита (поглощенного до 680 нм) должен значительно снизиться, если амплитуда падения отклоняется от прогноза EQEБольшиеЭто указывает на несоответствие первичного спектра в этом диапазоне.

2. Сравнение стандартных батарей:

·Использование сертифицированных перовскитовых стандартных батарей (или известных характеристик эталонных батарей), подлежащих измерениюСолнечный светСимулятор иВысокие стандарты точностиСолнечный светСимулятор (например,двухламповый симулятор солнечного светаАА+А+Класс А, ошибка спектрального соответствия "±10%(< ±5% лучшеУровень MS))Выше раздельное тестирование, отклонение контрастных параметров.

·Если предстояло проверитьСолнечный светОшибка Jsc эмулятора от стандартного значенияБольшиеПосле коррекции с помощью MMFБольшиеДля этого необходимо перекалировать спектр симулятора.

Резюме: Процесс оценки и критерии приемлемости

1. Вычисление MMF и коррекция Jsc для обеспечения относительного отклонения JscДостаточно маленький.*

2. Анализ цепных отклонений Voc, FF и PCE, общее отклонение PCEДостаточно маленький.*

3. Проверьте повторяемость факторов задержки и параметров,АРСДДостаточно маленький.*

4. Оценка спектрального соответствия чувствительного диапазона для компонента перовскита (с зазором), отклонение MMF подсектораДостаточно маленький.А.

С помощью вышеуказанных шагов можно систематически количественно оценить степень воздействия спектрального несоответствия, чтобы обеспечить основу для проверки надежности данных. Для высокоточных исследований,использоватьДвойной симулятор солнечного света(Спектральное несоответствие < ±10% A + + или ±5% MS) является идеальным выбором.А.