Pour la mesure précise des cellules solaires pérovskites, des piles empilées et des cellules solaires à jonctions multiples, la désadaptation spectrale du simulateur de lumière solaire est l'un des facteurs clés à prendre en compte.

Évaluer l'impact du désappariement Spectral sur les tests de cellules solaires en pérovskite, nécessitant une combinaisonQuantification théoriqueetValidation expérimentaleEn analysant de manière ciblée la loi d'écart des paramètres clés, la dépendance des caractéristiques des matériaux et la répétabilité des tests, la source et le degré d'erreur sont finalement clairs. Voici les méthodes et étapes d'évaluation spécifiques:

I. indicateurs de quantification de base: calcul du facteur de désappariement spectral (mmf)

Le facteur de désappariement spectral (Mismatch factor, mmf) est un paramètre central pour évaluer le degré de désappariement spectral, dont la signification physique est « le rapport du courant de court - circuit de la batterie dans les conditions d'essai aux conditions standard (AM 1,5g) », reflétant directement l'effet de la désappariement Spectral sur JSC. La formule de calcul est la suivante:

Étapes de calcul et significationPour:

1. Mesure des données d'entrée clésPour:

· Mesurer avec un spectromètreLumière du soleilSimulateur dans la bande d'absorption de pérovskite (300 ~ 1000 nm, ajusté selon la bande interdite)ESim(λ);

· Mesure de l'eqe de la batterie (λ) (assurez - vous de la précision du test eqe, en particulier près de la longueur d'onde de coupure d'absorption).

2. Calculer le mmf: si MMF=1 Expliquer que les spectres sont très assortis;

Mmf > 1 indique que l'intensité lumineuse du simulateur est trop élevée dans la bande sensible de la batterie et que la mesure JSC est surestimée;

Mmf < 1 JSC est sous - estimé.

3. Correction JSC: parJ sc,_Correction=Jsc,_mesure× MMFL'élimination de l'erreur du premier ordre du désappariement Spectral JSC, qui est la base de l'évaluation.

II. Analyse des écarts par rapport aux paramètres de performance clés

L'effet de la désadaptation spectrale nécessite de quantifier l'amplitude de l'écart de chaque paramètre en comparant le "paramètre IV sous le spectre de désadaptation" avec les "valeurs théoriques / calibrées sous le spectre Standard":

1. Déviation de densité de courant de court - circuit (JSC)

· Déviation directe: calcul de l'écart théorique par mmf (ΔJ sc=J sc,_mesure- le -Jsc,_Correction), et calculer l'écart relatif (ΔJ sc/J sc,_Correction× 100%).

· Recommandations de jugement: niveau AAALumière du soleilDéviation relative du simulateur dans la bande d'absorption de pérovskite (300 ~ 800 nm) Si> 15%, indiquant que l'inadéquation spectrale est sévère.

· Vérification de la dépendance à la longueur d'onde: en combinaison avec la courbe eqe, localisez la principale bande source de déviation. Par exemple, si l'eqe culmine à 500 nm et que l'intensité lumineuse du simulateur à 500 nm est inférieure à celle du spectre standard, cette bande est la cause principale du biais JSC.

2. Déviation de la tension en circuit ouvert (VOC)

· Mesure de voc dans différentes conditions spectrales (par exemple, modification de la distribution spectrale du simulateur via un filtre, maintien de l'intensité lumineuse totale cohérente), calcul de l'écart relatif (ΔVOC/Voc,_Correction× 100%).

· Loi d'analyse: si l'intensité lumineuse insuffisante en ondes courtes (< 500 nm) entraîne une baisse de voc, la réduction de la concentration de porteurs est la cause principale; Si une onde trop longue provoque une baisse de voc, il peut s'agir d'une augmentation de la température (la température de la batterie doit être surveillée de manière synchrone).

3. écart lié du facteur de remplissage (ff) par rapport à l'efficacité (PCE)

· Calcul de l'écart relatif de ff (ΔFF=(FF)_mesure- le -FF_Correction)/FF_Correction× 100%), avec correction FFRecalculer en combinaison avec JSC corrigé et voc.

· PCE écart total: passéΔPCE=(PCE)_mesure- le -PCE_Correction)/PCE_Correction× 100%L'évaluation, siGrande déviation,Le spectre doit alors être recalibré.

Iii. Évaluation des effets retardés et de la répétabilité

L'effet hystérétique et répétitif des courbes de pérovskite IV désappariées spectralement doit être vérifié par analyse statistique:

Fluctuations du degré de retardPour:

· Dans le même simulateur, on mesure à plusieurs reprises les courbes IV des balayages positifs (de voc à JSC) et des balayages inverses (de JSC à VOC), on calcule le facteur d'hystérésis (HF=(PCE)_{Anti - balayage}- le -PCE_{Balayage positif})/PCE_{Anti - balayage}× 100%).

· Comparer la distribution HF dans différentes conditions spectrales (par exemple, changer de simulateur ou ajuster les filtres) Si l'écart type relatif (RSD)Plus grande, indiquant que l'inadéquation spectrale aggrave l'instabilité hystérétique.

Iv. Évaluation de la dépendance des composants (pour différentes Perovskites interstitielles)

Comme la bande interdite de pérovskite (longueur d'onde de coupure d'absorption) varie en fonction des composants, il est nécessaire d'évaluer l'effet différentiel de la désadaptation spectrale:

1. Pérovskite à bande étroite (par exemple, 1,2 ~ 1,4 ev, absorption à 900 nm)Pour:

· Se concentrer sur la vérification de la correspondance spectrale dans la bande 700 ~ 900 nm, calculer les sous - mmf de cette bande (intégration seulement 700 ~ 900 nm), si sous - mmf biaisPlus grandeL'écart total JSC augmente considérablement.

1. Pérovskite à large bande interdite (par exemple, 1,6 ~ 1,8 ev, absorption à 680 nm)Pour:

· Se concentrer sur la vérification de la correspondance spectrale dans la bande 350 ~ 600 nm, tout en surveillant le biais voc si les fluctuations d'intensité lumineuse dans cette bande entraînent voc RSDPlus grandeUn étalonnage ciblé est alors nécessaire.

2. Expériences comparatives: test des pérovskites avec différentes bandes de Gap avec le même simulateur, tracé de la courbe « gap - Parameter déviation » pour clarifier l’« intervalle de longueur d’onde sensible » du spectre du simulateur.

V. Vérification expérimentale: méthode des variables de contrôle et étalonnage de la batterie standard

1. Méthode des variables de contrôle:

· En maintenant l'intensité lumineuse totale (100 mW / cm²) inchangée, on mesure la variation du paramètre IV en changeant la distribution spectrale du simulateur en remplaçant les filtres (par exemple filtre de coupure à ondes courtes, filtre de coupure à ondes longues).

· Par exemple: après l'ajout d'un filtre de coupure de 650 nm (suppression de la lumière > 650 nm), le JSC de la pérovskite à large bande interdite (absorption à 680 nm) devrait diminuer de manière significative si l'amplitude de la baisse est biaisée par rapport à la prédiction eqe.Plus grande, indique que le spectre primaire est désadapté dans cette bande.

2. Comparaison de la batterie Standard:

· Utilisant une batterie standard certifiée pérovskite (ou une batterie de référence dont les performances sont connues), à mesurerLumière du soleilSimulateurs etNormes de haute précisionLumière du soleilLes simulateurs (tels queSimulateur de lumière solaire à double lampeEt,UnLe +UnLe +Classe a, erreur d'appariement Spectral <±10%(< ± 5% mieuxNiveau MS) et) etTesté séparément sur le dessus, contrastant les écarts de paramètre.

· Si à mesurerLumière du soleilécart JSC du simulateur par rapport à la valeur standardPlus grandeEt après correction par mmfPlus grandeLe spectre du simulateur doit alors être recalibré.

Résumé: processus d'évaluation et critères d'admissibilité

1. Calculez le mmf et corrigez le JSC, assurez - vous que la déviation relative du JSCAssez petit;

2. Analyse des écarts liés voc, FF, PCE, écart PCE totalAssez petit;

3. Vérification du facteur d'hystérésis et de la répétabilité des paramètres,De sorte queRSDAssez petit;

4. Pour le composant pérovskite (Bandgap), évaluation de l'appariement Spectral dans les bandes sensibles, biais mmf dans les sous - bandesAssez petit- Oui.

Les étapes ci - dessus permettent de quantifier systématiquement le degré d'influence de la désadaptation spectrale, fournissant ainsi une base pour la fiabilité des données de test. Pour les études de haute précision, assurez - vous que tous les indicateurs répondent à l'AAA/ A + A + ANormes d'essai,à savoirDouble source lumineuse /Simulateur de lumière solaire à double lampeEst idéal,Et rapporter explicitement les valeurs mmf et les méthodes de correction dans le document.