光焱科技客户一期四篇Nature
中国四位学者——苏州大学李耀文教授、中国科学院孟磊教授与李永舫院士、北京大学朱瑞、龚旗煌、南京工业大学王建浦教授和南京大学谭海仁教授——于同一期在《Nature》上发表了连续各自的钙钛矿太阳能电池研究论文共计四篇，均为光焱科技长期合作客户并均在各篇文献载明采用光焱科技检测设备。
研究重点与突破
本研究集中探讨钙钛矿太阳能电池（Perovskite Solar Cells, pero-SCs）在实际操作条件下的降解机制，尤其是应变调节对其稳定性和寿命的影响。结果显示，pero-SCs在自然日夜循环模式下的降解速度显著高于连续照明模式，主要是由于热膨胀和收缩引发的周期性晶格应变，导致深陷阱积累，加速器件降解。为解决此问题，研究团队引入苯基硒化物（Ph-Se-Cl）作为应变调节添加剂，改进后的pero-SCs实现了26.3%的认证功率转换效率（PCE），并在循环模式下的T80寿命延长了十倍，展现出显著的潜力。研究由苏州大学李耀文&张晓宏&林雪平大学高峰等人共同参与。
电气测量采用Keithley 2450源在标准AM1.5G太阳光模拟器下进行，光强度通过Enlitech校准的标准硅太阳能电池（型号SRC-00178）标定。光谱响应测量使用QE-R3011系统，确保光电转换效率（EQE）数据的准确性。研究强调，传统硅太阳能电池的测试方法可能无法准确评估pero-SCs的操作寿命，建议开发更符合实际条件的老化测试协议，为钙钛矿太阳能电池的商业化应用提供重要支持。
光谱响应测量的部分，实验使用了QE-R3011太阳能电池光谱响应测量系统。每个波长的光强度通过另一标准硅太阳能电池进行精确校准，以确保光电转换效率（EQE）数据的准确性。
光焱科技的QE-R光伏/太阳能电池量子效率测量解决方案是您值得信赖的QE/ IPCE系统。
研究重点
本论文探讨了异构二铵盐在钙钛矿-有机串联太阳能电池中的钝化效果。cis-CyDAI₂对碘空位（Vₑ）等缺陷展现出的钝化能力，处理后的钙钛矿薄膜几乎没有相分离，表现出更好的稳定性和均匀性。
研究中，使用cis-CyDAI₂处理的宽带隙钙钛矿前电池与有机后电池结合，构建的钙钛矿/有机串联太阳能电池（TSC）达到了26.4%的高光电转换效率（PCE），并在700小时的连续照射下保持了93%以上的初始效率。这一结果表明，异构二铵盐的钝化处理显著提升了电池的性能和稳定性。中科院化学所李永舫&孟磊&波茨坦大学Felix Lang等人共同研究。
在测量过程中，使用了Enli-tech的太阳能仿真器（型号SS-X180R-3A）作为光源，并使用SRC-2020参考电池进行光强度的校准。
稳定性测试是使用商业测试系统（PAS-GV）进行的，并使用白色LED光源来测试钙钛矿/有机TSC的长期稳定性。
EQE响应的测量是使用Solar Cell Spectral Response Measurement System QE-R3-011进行的，并且每个波长的光强度是使用标准单晶硅光伏电池进行校准的。
光焱科技的SS-X太阳光模拟器采用氙气短弧灯作为宽带光源。
本论文聚焦于开发一种有效方法来生产高质量的微米厚甲胺基钙钛矿薄膜，重点在于形成相干晶界。在该研究中，高米勒指数取向的晶粒在低米勒指数取向的晶粒上生长，并在稳定的气氛中处理，结果显示，这种微米厚钙钛矿薄膜展现出增强的晶界与晶粒，具备光电性能和稳定性。
研究结果令人瞩目，小面积太阳能电池的效率达到了26.1%，而1平方厘米设备和5 cm x 5 cm迷你模块的效率分别达到了24.3%和21.4%。此外，经过稳定气氛处理的设备在四个季节中展现了高度重复性，封装设备在光和热应力下展现出长期稳定性。这些成果表明，通过相干生长的高米勒指数晶粒，钙钛矿太阳能电池的性能得到了显着提升，为高效且稳定的钙钛矿太阳能电池开发提供了新思路。
南京工业大学先进材料研究院王建浦教授作为共同研究者，参与了这一具有突破性的研究。论文最后指出，钙钛矿太阳能电池在清洁能源收集方面展现出巨大潜力，特别是在与单体串联电池集成时，具备低成本、易制造等显着优势。
光伏性能表征
外部量子效率（EQE）光谱的测量，这是通过QE-R3011测量系统进行的。这种技术能够评估光伏设备在不同波长下的光电转换效率，从而提供有关材料性能的重要信息。
研究重点与突破
这篇论文的核心研究在于开发一种使用定制二维钙钛矿材料的全钙钛矿串联太阳能电池，特别聚焦于解决大规模器件中存在的接触不均匀性问题。研究表明，尽管小面积（约0.1 cm²）的全钙钛矿太阳能电池效率较高，但在大面积（1 cm²）设备中，宽带隙钙钛矿太阳能电池的效率受到底部界面和材料内部缺陷的影响，导致性能下降。
论文的一大突破是发现，在电子传输层（ETL，C60）沉积过程中，顶部界面的不均匀性同样是导致效率降低的关键原因。为了解决这一问题，研究团队引入了定制的二维钙钛矿材料，显着改善了界面质量，提升了设备的整体性能。
文献参考自Nature_DOI:
10.1038/s41586-024-08161-x
10.1038/s41586-024-08160-y
10.1038/s41586-024-08159-5
10.1038/s41586-024-08158-6
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