为了使用非接触式和非侵入性方法评估钙钛矿太阳能电池的户外性能和稳定性，澳大利亚和中国的一个研究团队找到了一种使用光致发光成像的方法，并展示了隐含开路电压
(iVOC) 成像的概念验证。他们的研究依赖于在阳光直射下运行的高性价比器件。
图片来源： Joule
为了以非接触式方式监测和评估钙钛矿太阳能电池在户外运行的稳定性和性能，由澳大利亚新南威尔士大学 (UNSW)
的研究人员领导的一个团队展示了一种依赖于光致发光测量和开路电压成像技术的解决方案。
该团队表示，这是定量户外隐含开路电压 (iVOC)
成像的第一个概念验证。“我们的研究证明了户外光致发光和钙钛矿太阳能电池在全阳光下隐含的开路电压成像。换句话说，它表明我们现在可以直接在现场评估这些电池的空间光电质量，“该研究的通讯作者
Félix Gayot 告诉 pv magazine。
“这种能力对于进行户外退化或老化研究的研究人员可能特别有价值，因为它在整个实验过程中提供了关键的空间信息。我们相信，质量评估的这一额外维度可以显着帮助我们加深对钙钛矿太阳能电池降解机制的理解，“他补充道。
图片来源： University of New South Wales
Gayot表示，与传统的光致发光(PL)成像和标准户外监测相比，研究人员的方法具有多项优势。传统的光致发光成像通常需要黑暗、不透光的环境，以避免环境光的干扰。“我们的方法消除了这种需求，可以在自然阳光下进行类似的测量。此外，它还演示了将信号定量校准为电压，这在以前从未在户外对任何类型的设备进行过，“他解释说。
所指的定量户外隐含开路电压(iVOC)成像是先前研究用于评估可达到的最大开路电压和光伏设备质量的一种间接方法。“此外，测量不同照明强度下的 iVOC
(suns-iVOC) 并将其与光电流-电压 (I-V) 曲线进行比较，可以提供有关串联电阻的信息，”该团队解释说。
“与通常仅提供效率、填充因子和终端电流/电压等全局参数的标准室外监测相比，这种新颖的方法增加了空间分辨信息，为分析提供了更丰富的数据集，”Gayot
说。这种新颖的方法具有非侵入性和非接触式，并依靠廉价的设备来获取户外图像，例如低成本的天文相机、工业镜头、现成的滤光片和免费光源。
事实上，PL 图像是用互补金属氧化物半导体 (CMOS) 相机记录的，镜头前有一个窄带通滤光片 (BPF)。PL 设置涉及对 5 cm × 5 cm
微型模块进行成像，这些模块具有六个串联在衬底上的封装钙钛矿太阳能电池。在 iVOC 成像测试中测得的电池器件更小，有效面积为 0.06 cm2，功率转换效率超过
20%。这些测试是在澳大利亚悉尼的晴朗天空条件下用阳光激发进行的。
有关设置和结果的更多详细信息，请参阅发表在 Joule 上的研究“Outdoor implied open-circuit voltage imaging
of perovskite solar cells using sunlight excitation,”。研究团队包括来自中国钙钛矿太阳能制造设备供应商
Phoenixolar Optoelectronics Co.，Ltd. 的研究人员。
该团队计划将该技术的应用扩展到聚光光伏 (CPV) 太阳能电池，并提高其对温度变化的稳健性。“我们还计划将我们的方法扩展到叠层太阳能电池，”Gayot
说。
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