Para medições precisas de células solares de perovskite, superstratos e células solares multiligadas,Simulador de luz solar dupla/dupla fonteÉ possível evitar melhor o impacto da descomparação espectral no teste, aumentando assim a precisão dos resultados do teste.

Avaliar o impacto do desapareamento espectral no teste de células solares de perovskite, que requer combinaçãoQuantificação teóricaeVerificação experimentalIdentifique a origem e o grau de erro através da análise direcionada das regras de desvio dos parâmetros-chave, da dependência das propriedades do material e da repetitividade do teste. Aqui estão métodos e passos específicos de avaliação:

Indicadores Quantitativos Básicos: Cálculo do Factor de Desdistribuição Espectral (MMF)

O fator de desaparelhamento espectral (MMF) é o principal parâmetro para avaliar o grau de desaparelhamento espectral, cujo significado físico é “a relação entre a corrente de curto-circuito da bateria e as condições padrão (AM 1,5G) em condições de teste”, refletindo diretamente o efeito da desaparelhamento espectral em Jsc. A fórmula de cálculo é a seguinte:

Calcular passos e significado：

1. Medição de dados de entrada críticos：

·Medição com espectrômetroLuz solarSimulador na faixa de absorção de perovskite (300 ~ 1000 nm, ajustado de acordo com a lacuna de banda)Esim(λ)；

·Medição do EQE da bateria (λ(É necessário garantir a precisão do teste EQE, especialmente perto do comprimento de onda de corte de absorção).

2. Calculação do MMFSe: MMF=1， Descrição do espectroMuitocorrespondência;

MMF > 1 indica que o simulador tem uma intensidade de luz excessiva na banda sensível da bateria e a medição de Jsc é superestimada;

O MMF <1 é subestimado.

3. Correção JSC: PassadoJ sc,_Correção=Jsc,_medição× MMFElimina o erro de primeira ordem do desparelhamento espectral JSC, que é a base da avaliação.

Análise de desvios dos principais parâmetros de desempenho

Os efeitos da descomposição espectral devem ser quantificados comparando "Parâmetros IV no espectro de descomposição" com "Valores teóricos / de calibração no espectro padrão":

Desviamento da densidade de corrente de curto circuito (Jsc)

· desvio diretoCalcular o desvio teórico com o MMF (ΔJ sc=J sc,_medição−Jsc,_Correçãoe calcular o desvio relativo (ΔJ sc/J sc,_Correção×100%).

·Recomendações de julgamentoO desvio relativo do simulador AAA na faixa de absorção do perovskite (300-800 nm)> 15%, indicando que a desigualdade espectral é grave.

·Verificação de dependência de comprimento de ondaCombinado com a curva EQE, desvio de posicionamento da banda de origem principal. Por exemplo, se o EQE tiver um pico maior em 500 nm e o simulador tiver uma intensidade de luz de 500 nm menor do que o espectro padrão, essa banda é a principal causa do desvio de Jsc.

desvio de tensão de circuito aberto (Voc)

·Medir o Voc em diferentes condições espectrais (por exemplo, alterar a distribuição espectral do simulador através de filtros para manter a intensidade total da luz consistente), calcular o desvio relativo (ΔO VOc/O Voc,_Correção×100%).

·Lei de análise: se a insuficiência de intensidade de luz de onda curta (<500 nm) resulta em uma diminuição do Voc, a diminuição da concentração do veículo é a principal causa; Se as ondas longas forem fortes demais para reduzir o Voc, pode haver um aumento da temperatura (a temperatura da bateria precisa ser monitorada sincronicamente).

Desviés em cadeia entre o fator de preenchimento (FF) e a eficiência (PCE)

·Calcular o desvio relativo do FF (ΔFF =(FF)_medição−FF_Correção) / FF_Correção×100%Correção FFÉ necessário recalcular a combinação de Jsc e Voc corrigidos.

·Desviés Total PCE: PassadoΔPCE=(PCE)_medição−PCE_Correção) / PCE_Correção×100%Avaliação, sedesvio maior,É necessário recalibrar o espectro.

Avaliação dos efeitos de atraso e repetitividade

Os efeitos retardados e repetitivos do desapareamento espectral na curva IV do perovskite devem ser verificados por meio de análises estatísticas:

Flutuação do atraso：

·No mesmo simulador, medir repetidamente as curvas IV de varredura positiva (de Voc para Jsc) e de varredura inversa (de Jsc para Voc) para calcular o fator de retardo (HF=(PCE)_Limpeza−PCE_{Limpeza correta}) / PCE_Limpeza×100%).

·Comparar distribuições de HF em diferentes condições espectrais, como substituição de simuladores ou ajuste de filtros, com desvio padrão relativo (RSD)MaiorA desigualdade espectral aumenta a instabilidade do atraso.

Avaliação da dependência do componente (para perovskite com diferentes intervalos de banda)

Como a lacuna de banda do perovskite (comprimento de onda de corte de absorção) varia com a composição, é necessário avaliar os efeitos diferenciais da descomposição espectral:

1. Perovskite de banda estreita (por exemplo, 1,2 a 1,4 eV, absorção até 900 nm)：

·Verifique a correspondência espectral da faixa de 700 a 900 nm e calcule o sub-MMF dessa faixa (apenas 700 a 900 nm integrais), caso o desvio do sub-MMFMaiorO desvio total de Jsc aumenta significativamente.

Nota: Comparação espectral:

-Simulador de luz solar de duas fontes de luzO espectro de 300nm a 1200nm é quase perfeitamente compatível com o espectro padrão AM1.5G;

-Simulador de luz solar de lâmpada de xenão únicaO espectro apresenta picos muito altos e vales muito baixos após 750 nm e, embora seja um espectro de nível A ou A +, a correspondência espectral ainda é pobre em pequenas faixas!

- Para as células solares em superposição, a absorção espectral principal da bateria média / inferior se concentra na banda posterior a 700 nm, portanto, um erro maior será inevitavelmente gerado no simulador de luz solar de uma única luz; ESimulador de luz solar dupla/dupla fonte de luzO efeito desse fator pode ser efetivamente evitado.

2. Perovskite de largura de banda (por exemplo, 1,6 a 1,8 eV, absorção até 680 nm)：

· Foco na validação da correspondência espectral na faixa de 350 a 600 nm, enquanto monitora o desvio de Voc se a flutuação da intensidade da luz na faixa resultar em Voc RSDMaiorÉ necessária uma calibração específica.

3. Experimento ComparativoTeste perovskita com diferentes intervalos de banda com o mesmo simulador, desenhe a curva "intervalo de banda - desvio parâmetro" para definir o "intervalo de comprimento de onda sensível" do espectro do simulador.

Verificação experimental: método de variáveis de controle e calibração padrão da bateria

1. Controle de variáveis:

·Mantenha a intensidade total da luz (100 mW/cm²) inalterada, alterando a distribuição espectral do simulador através da substituição de filtros (por exemplo, filtros de corte de onda curta e filtros de corte de onda longa).

·Por exemplo, após a adição de um filtro de corte de 650 nm (a remoção de luz > 650 nm), o Jsc do perovskite de banda larga (absorvido até 680 nm) deve diminuir significativamente se a amplitude da diminuição for desviada da previsão do EQE.MaiorO espectro original não se encaixa nessa faixa.

2. Comparação de baterias padrão:

·Utilizando uma bateria padrão perovskite certificada (ou uma bateria de referência de desempenho conhecido), a ser testadaLuz solarSimuladores ePadrões de alta precisãoLuz solarSimuladores (comoSimulador de luz solar duplaeUm+Um+Nível A, erro de correspondência espectral <±10%(± 5% melhor)Nível MS））Em testes separados, desvios de parâmetros de comparação.

·Se for testadoLuz solarJsc do simulador com desvio padrãoMaiorapós a correção do MMF.MaiorÉ necessário recalibrar o espectro do simulador.

Resumo: Processo de Avaliação e Critérios de Qualificação

1. Calcule o MMF e corrija o Jsc para garantir o desvio relativo do JscPequena o suficiente.；

2. Análise de desvios de cadeia de Voc, FF, PCE, desvios totais de PCEPequena o suficiente.；

3. Verificar o fator de retardo e a repetitividade dos parâmetros,fazRSDPequena o suficiente.；

4. Avaliação da correspondência espectral em bandas sensíveis para componentes de perovskite (intervalo de banda), desvio de MMF de sub-bandaPequena o suficiente.- É.

Através das etapas acima, é possível quantificar sistematicamente o impacto da descomposição espectral e fornecer uma base para a confiabilidade dos dados de teste. Para pesquisas de alta precisão,AdopçãoSimulador de luz solar dupla/dupla fonte(Incompatibilidade espectral <±10% Classe A+ ou ±5% Classe MS) é uma escolha ideal- É.