Para la medición precisa de células solares de perovskita, células solares apiladas y multiunión, el desajuste espectral del simulador de luz solar es uno de los factores clave que deben tenerse en cuenta.

Evaluar el impacto del desajuste espectral en las pruebas de células solares de perovskita, que debe combinarseCuantificación teóricayVerificación experimentalA través del análisis específico de la Ley de desviación de los parámetros clave, la Dependencia de las características del material y la repetición de la prueba, finalmente se aclara la fuente y el grado de error. Los siguientes son los métodos y pasos de evaluación específicos:

I. indicadores cuantitativos básicos: cálculo del factor de desajuste espectral (mmf)

El factor de desajuste espectral (mmf) es el parámetro central para evaluar el grado de desajuste espectral, y su significado físico es "la relación entre la corriente de cortocircuito de la batería en condiciones de prueba y las condiciones estándar (am 1.5g)", que refleja directamente el impacto del desajuste espectral en el jsc. La fórmula de cálculo es la siguiente:

Pasos y significado del cálculo:

1. Datos de entrada clave de medición:

· Medición con espectrómetroLuz solarEl simulador está en la banda de absorción de Perovskita (300 a 1000 nm, ajustada de acuerdo con la brecha de banda).ESim()Lambda);

· Eqe para medir la batería..Lambda) (es necesario garantizar la precisión de la prueba eqe, especialmente cerca de la longitud de onda de corte de absorción).

2. Calcular mmf: si MMF=1 Muestra que el espectro coincide muy bien;

Mmf > 1 muestra que la intensidad del simulador en la banda sensible de la batería es demasiado alta y la medición de JSC está sobrevalorada;

Mmf < 1 fue subestimado por jsc.

3. Corrección JSC: aprobadoJ sc,_Corrección=Jsc,_medición×MMFEliminar el error de primer orden del desajuste espectral JSC es la base de la evaluación.

II. análisis de desviaciones de los parámetros clave de rendimiento

El efecto del desajuste espectral debe cuantificar la magnitud de la desviación de cada parámetro comparando los "parámetros IV bajo el espectro desajuste" con los "valores teóricos / de calibración bajo el espectro estándar":

1. desviación de la densidad de corriente de cortocircuito (jsc)

· Desviación directa: calcular la desviación teórica a través de mmfΔJ sc=J sc,_medición- sí.Jsc,_Corrección) y calcular la desviación relativa..ΔJ sc/.J sc,_Corrección× 100%).

· Recomendaciones de juicio: nivel AAALuz solarLa desviación relativa del simulador en la banda de absorción de Perovskita (300 a 800 nm) es si> 15%, lo que indica un grave desajuste espectral.

· Verificación de la Dependencia de la longitud de onda: combinado con la curva eqe, la desviación de posicionamiento es la principal banda Fuente. Por ejemplo, si el eqe tiene un pico más alto a 500 nm y la intensidad del simulador a 500 nm es más baja que el espectro estándar, la banda es la principal causa de la desviación de jsc.

2. desviación del voltaje de circuito abierto (voc)

· Medir el VOC en diferentes condiciones espectrales (por ejemplo, cambiar la distribución espectral del simulador a través de un filtro y mantener la intensidad total de la luz consistente) y calcular la desviación relativa..ΔVOc/.Voc,_Corrección× 100%).

· Ley de análisis: si la intensidad de la luz de onda corta (> 500 nm) es insuficiente para causar una disminución de voc, significa que la disminución de la concentración de transportistas es la causa principal; Si la onda larga es demasiado fuerte para causar una disminución de voc, puede ser un aumento de la temperatura (es necesario monitorear simultáneamente la temperatura de la batería).

3. desviación de cadena entre el factor de llenado (ff) y la eficiencia (pce)

· Calcular la desviación relativa de ff..ΔFF=(FF)_medición- sí.FF_Corrección)/FF_Corrección× 100%), en el que se corrige FFEs necesario volver a calcular en combinación con JSC y VOC corregidos.

· Desviación total del pce: pasaΔPCE=(PCE)_medición- sí.PCE_Corrección)/PCE_Corrección× 100%Evaluación, siLa desviación es grande,Es necesario recalibrar el espectro.

III. evaluación de los efectos retardados y la repetibilidad

Los efectos retardados y repetitivos del desajuste espectral en la curva IV de Perovskita deben verificarse mediante análisis estadísticos:

Fluctuación del grado de retraso:

· En el mismo simulador, se repite la medición de la curva IV del barrido positivo (de VOC a jsc) y el barrido inverso (de JSC a voc), y se calcula el factor de retraso..HF=(PCE)_{Anti - barrido}- sí.PCE_{Barrido positivo})/PCE_{Anti - barrido}× 100%).

· Comparar la distribución de HF en diferentes condiciones espectrales (como reemplazar el simulador o ajustar el filtro), si la desviación estándar relativa (rsd)Más grandeEsto demuestra que el desajuste espectral agrava la inestabilidad retardada.

IV. evaluación de la Dependencia de los componentes (para diferentes perovskitas de brecha)

Debido a que la brecha de banda de Perovskita (longitud de onda de corte de absorción) cambia con los componentes, es necesario evaluar el efecto diferenciado del desajuste espectral:

1. Perovskita de brecha estrecha (como 1,2 a 1,4 ev, absorbida a 900 nm):

· Centrarse en verificar la coincidencia espectral de la banda de 700 a 900 nm y calcular el submmmf de la banda (solo 700 a 900 nm de integración), si la desviación del submmmfMás grandeEntonces, la desviación total de JSC aumentará significativamente.

1. Perovskita de brecha de banda ancha (como 1,6 a 1,8 ev, absorbida a 680 nm):

· Centrarse en verificar la coincidencia espectral en la banda de 350 a 600 nm y monitorear la desviación de VOC al mismo tiempo, si la fluctuación de la intensidad de la luz en esta banda causa VOC RSDMás grandeSe requiere una calibración específica.

2. Experimento comparativo: prueba de Perovskita con diferentes brechas de banda con el mismo simulador, dibuja la curva de "desviación de parámetros de brechas de banda" y aclara el "rango de longitud de onda sensible" del espectro del simulador.

V. verificación experimental: método de variable de control y calibración estándar de la batería

1. Método de variables de control:

· Mantenga la intensidad total de la luz (100 MW / CM 2) sin cambios, cambie la distribución espectral del simulador reemplazando los filtros (como los filtros de corte de onda corta y los filtros de corte de onda larga) y mida los cambios en los parámetros IV.

· Por ejemplo: después de agregar un filtro de corte de 650 nm (eliminar > 650 nm de luz), el JSC de Perovskita de brecha de banda ancha (absorbida a 680 nm) debe disminuir significativamente, si la disminución se desvía de la predicción eqeMás grande, lo que indica que el espectro original no coincide en esta banda.

2. Comparación de baterías estándar:

· Utilizando baterías estándar certificadas de Perovskita (o baterías de referencia con propiedades conocidas), a probarLuz solarSimulador yEstándares de alta precisiónLuz solarSimulador (por ejemploSimulador de luz solar de Doble luz,Una- sí.Una- sí.Nivel a, error de coincidencia espectral%±10%(/ ± 5% mejorNivel ms(...)(...)Prueba por separado en la parte superior para comparar la desviación de los parámetros.

· Si está por medirLuz solarDesviación del JSC del simulador del valor estándarMás grandeY sigue después de la corrección a través de mmfMás grande, es necesario recalibrar el espectro del simulador.

Resumen: proceso de evaluación y criterios de calificación

1. Calcular mmf y corregir JSC para garantizar la desviación relativa de JSCLo suficientemente pequeñoV;

2. Análisis de las desviaciones de cadena de voc, FF y pce, desviaciones totales de PCELo suficientemente pequeñoV;

3. Verificar el factor de retraso y la repetibilidad de los parámetros,hacer queRSDLo suficientemente pequeñoV;

4. Para los componentes de Perovskita (brecha de banda), se evalúa la coincidencia espectral de la banda sensible, la desviación mmf de la subbandaLo suficientemente pequeño.

A través de los pasos anteriores, se puede cuantificar sistemáticamente el grado de influencia del desajuste espectral y proporcionar una base para la fiabilidad de los datos de prueba. Para los estudios de alta precisión, es necesario asegurarse de que todos los indicadores cumplan con aaa./ A + A + ACriterios de prueba,Es decirDoble fuente de luzSimulador de luz solar de Doble luzEs la opción ideal,Y reportar claramente los valores de mmf y los métodos de corrección en el Trabajo.