ペロブスキートモジュールの屋外老化性能と屋内紫外線劣化傾向の関連性に関する報告書

科学分野:

• 材料科学
• 再生可能エネルギー工学
• 太陽光発電

背景:

• ペロブスキート太陽電池 (PSC) は,高い実験室効率を提供しているが,商用化のための長期的な運用安定性データは欠けている.
• PSCの現実のパフォーマンスと劣化は,市場での採用に不可欠です.
• PSC技術の拡大には,産業に適合する製造が不可欠です.

研究 の 目的:

• ペロブスキートサブモジュールの3年間の屋外での動作の安定性を評価する.
• PSCの寿命を予測するためのスペクトル加速老化プロトコルの開発と検証.
• ペロブスキット特有の信頼性試験の枠組みの開発を支援する.

主な方法:

• 中国東部の亜熱帯地域で20個のペロブスキートサブモジュール (FA0.9Cs0.1PbI3ベースの) の3年間の野外調査.
• エネルギー出力と運用安定性の継続的なモニタリング
• 外部の分解をシミュレートするために,65 °Cの紫外線から青紫外線 (390-455 nm) に合わせたスペクトル加速老化プロトコルの開発.

主要な成果:

• ペロブスキートサブモジュールは優れた耐久性を示し,3年間の連続的な屋外使用後に電力変換効率が2.83%低下しました.
• スペクトル加速度老化プロトコル (60 kWh m-2 UV用量) は,約2年間の室外分解を効果的に複製しました.
• 紫外線加齢とフィールド加齢のモジュールの性能の間に優れた一致が認められ,加齢プロトコルの予測能力を検証した.

結論:

• ペロブスキート製の太陽電池は実用的な環境下では 長期にわたって耐久性を発揮しています
• 開発されたスペクトル加速度老化プロトコルは,屋外での寿命を評価するための実用的で予測可能なツールです.
• 発見は,パーソナライズされた紫外線検査プロトコルを支持し,ペロブスキート商用化のための国際規格 (IEC TS 63624-1) に適合しています.