（合集汇近期稳定性等新进展）
文 献 前 沿
要推动PSCs的商业化，理解设备在现实世界户外条件下的可靠性至关重要。户外条件下，多种压力因素（例如光、热和湿度）共存，使得钙钛矿电池产生复杂的退化行为。基于此，来自美国国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）的Kai Zhu团队使用最先进的p–i–n展示了室内加速稳定性测试可以预测六个月的户外老化测试。研究发现，基于氧化铟锡/自组装单层的空穴传输层/钙钛矿界面对设备操作稳定性影响最大。通过改善自组装单层空穴传输层的离子阻隔性能，可以显著提高设备在50°C–85°C下的平均操作稳定性。结果显示，通过改进的自组装单层空穴传输层，设备在85°C下的平均操作稳定性提高了约2.8倍，预计在85°C下的T80（太阳能电池退化到其最大效率80%的时间）超过1000小时，在50°C下接近8200小时，预计退化20%，这是迄今为止高效p–i–n PSCs的最佳结果之一。
测试：
*循环测试：封装器件置于温度循环测试箱中，从-40°C循环到85°C，循环次数1000次。在20、50、100、200、300、400、500、700、900和1000次循环后取出器件进行测量。
*恒温恒湿测试：封装器件置于85°C/85%相对湿度的环境测试箱中进行测试，冷却至室温后进行测量。
*长期稳定性测试：氮气环境下,在不同温度(25°C、33°C、50°C、65°C、75°C和85°C)和1.2个太阳光照强度下，以510Ω的负载电阻进行测试。每30分钟测量一次电流-电压曲线，提取相关光伏性能参数。
*户外测试：封装器件置于户外进行测试，定期带回室内进行测量。同时记录户外温度数据,并根据不同温度下的退化速率计算出在户外条件下的总体退化情况。
结果：
*使用Me-4PACz SAM相比MeO-2PACz具有更强的离子阻挡性能。DFT计算和电化学测量表明，Me-4PACz比MeO-2PACz更能阻挡离子(如甲胺离子)渗透,从而减缓界面退化反应。
*单独使用Me-4PACz可以提高离子阻挡性能，但会带来钙钛矿薄膜沉积的挑战。
*采用MeO-2PACz和Me-4PACz的混合SAM，可以兼顾良好的表面润湿性和优异的离子阻挡性能。混合SAM表现出改善的离子阻挡能力,有望提高钙钛矿太阳电池在高温和光照条件下的稳定性和可靠性。
图1设备特性和稳定性。a，典型p–i–n PSC的J–V曲线（玻璃/ITO/MeO-2PACz/Rb0.05Cs0.05MA0.05FA0.85Pb(I0.95Br0.05)3/C60/SnO2/Ag）及相应的SPO PCE。b，来自192个设备的光伏参数的统计比较。FF，填充因子。
图2 温度依赖性稳定性研究。a，连续1.2-sun下未封装p–i–n PSCs在N2中的不同温度（25°–85 °C）下的平均操作稳定性。b，c，不同温度下的温度依赖性T80值（b）和相应的每小时退化率（k = 1/T80）（c）的比较。
图3 户外老化测试。a，户外环境温度趋势。b，玻璃-PIB封装PSCs在户外老化条件下偏置接近最大功率点的设备效率演变。
图4 基于混合SAM HTL的室内和室外稳定性测试。a，连续1.2-sun下未封装p–i–n PSCs在N2中的三个不同温度（50 °C, 75 °C, 85 °C）下的平均操作稳定性。b，来自不同温度的相应T80值的每小时退化率。c，户外环境温度趋势。d，封装设备在户外老化条件下的归一化PCE演变。
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