鈣鈦礦電池是一種有前途的清潔能源光伏技術，但實現高效穩定的p-i-n型PSC仍面臨挑戰，如較薄的鈣鈦礦吸收層導致的光吸收不足和穩定性問題。高米勒指數晶面的鈣鈦礦薄膜在抗降解方面可能具有優勢，通過優化加工條件在鈣鈦礦薄膜中實現高米勒指數取向是提升光伏技術的關鍵。

鈣鈦礦薄膜厚度對其光電性能影響

短路電流密度（JSC）：隨著鈣鈦礦薄膜厚度的增加，JSC值先是增加，在600納米、800納米和1000納米處達到峰值，然后開始下降。

EQE光譜：隨著鈣鈦礦薄膜厚度的增加，特別是在500-800納米的長波長范圍內，EQE光譜顯示出增強，這表明增加鈣鈦礦薄膜厚度可以改善光吸收。

吸收光譜：展示了不同前驅體濃度下制備的鈣鈦礦薄膜的吸收光譜。通過改變前驅體濃度，可以控制鈣鈦礦薄膜的厚度，從而影響其光吸收特性。

高Miller指數晶面改善光電性能

微米級厚鈣鈦礦中高Miller指數晶面的DFT計算

XRD數據：通過調節加工溫度，可以控制鈣鈦礦薄膜中不同Miller指數晶面的相對強度。在較低溫度下，(211)晶面的強度較高，而在較高溫度下，(001)晶面占主導。這表明鈣鈦礦薄膜的晶體結構和晶面取向可以通過外部條件如溫度進行調控。

載流子動力學：TRPL衰減提供了鈣鈦礦薄膜中載流子復合動力學的信息。不同的加工溫度影響了載流子的壽命，這直接關聯到材料的光電性能。

光電效率：PLQY值的高低反映了材料將光能轉換為電能的效率，而Urbach能量（EU）與材料的帶隙特性相關，兩者共同影響鈣鈦礦太陽能電池的性能。

表面能量：DFT計算顯示，(110)和(211)晶面的表面能量在自鈍化后降低，這表明這些晶面具有自然自鈍化的能力，有助于提高材料的穩定性和光電性能。

化學勢依賴性：(110)和(211)晶面的表面能量對化學勢的依賴性較小，這意味著這些晶面在不同的化學環境中都能保持相對穩定，這對于鈣鈦礦薄膜在實際應用中的穩定性非常重要。

非輻射復合：DFT計算還揭示了自鈍化如何減少非輻射復合，通過飽和和分散表面懸掛鍵態，減少載流子的非輻射復合損失，從而提高光電轉換效率。

鈣鈦礦材料中不同晶面之間晶粒邊界的相干性

Cryo-TEM圖像和理論模型

(211)與(001)晶面之間的相干晶界，有助于減少缺陷和非輻射復合，從而提高鈣鈦礦太陽能電池的性能和穩定性。非相干晶界則可能導致性能下降。這些發現對于理解和優化鈣鈦礦薄膜的微觀結構具有重要意義。

鈣鈦礦太陽能電池（PSCs）的穩定性

PSCs的電性能和穩定性測試結果

電流密度-電壓（J-V）曲線：展示了在模擬AM 1.5G太陽光下，小面積p-i-n PSCs的J-V特性。曲線顯示了不同加工條件下PSCs的性能，其中在23°C處理的微米級高Miller指數取向PSCs表現出最佳性能。EQE光譜：展示了PSCs的外部量子效率光譜，反映了在不同波長下的光電轉換效率。EQE光譜顯示了設備對光譜中特定波長區域的響應，這對于理解器件的光吸收和載流子生成機制至關重要。迷你模塊性能：展示了5 cm × 5 cm迷你模塊的J-V曲線，這些迷你模塊由6個子電池串聯組成。盡管面積增加，迷你模塊仍然展現出了21.4%的效率，顯示了技術的可擴展性。MPP跟蹤測試：展示了在連續1太陽等效光照下，封裝PSCs在環境空氣中的最大功率點跟蹤測試結果。23°C處理的微米級高Miller指數取向PSCs顯示出最佳的操作穩定性，保持了超過90%的初始PCE（T90壽命）超過1142小時。熱穩定性測試：展示了未封裝PSCs在85°C氮氣氛圍中的熱穩定性加速老化測試結果。23°C處理的微米級高Miller指數取向PSCs在熱穩定性測試中保持了超過90%的初始PCE超過2448小時，與其他處理溫度相比顯示出更好的熱穩定性。這一結果證明了通過工程化高Miller指數晶面的方法，可以顯著提高鈣鈦礦太陽能電池的性能和長期穩定性，為商業化應用提供了重要的技術基礎。

美能MPPT多通道電池測試系統

「美能光伏」?MPPT多通道電池測試系統，采用A+AA+級LED太陽光模擬器作為老化光源，以其先進的技術和多功能設計，為鈣鈦礦太陽能電池的研究提供了強有力的支持。

• 光源等級：A+AA+，光譜匹配度A+級，均勻性A級，長時間穩定性A+級

• 有效光斑大小:≥250*250mm（可定制）

• 光強可調節:0.2sun, 0.5sun, 1sun, 1.5sun，4個檔位

功率獨立可控：300-400 nm/400-750 nm/750-1200 nm

通過精確的MPPT測試，我們驗證了電池在實際工作條件下的效率和穩定性，為鈣鈦礦太陽能電池的商業化和大規模應用提供了堅實的數據支持。美能MPPT多通道電池測試系統，是專為鈣鈦礦太陽能電池研究工作者量身打造的一款功能強大、齊全的多通道太陽能電池和組件穩定測試系統。