研究目的
研究有机光伏电池在高强度光照下的本征稳定性,以评估其实际发电应用的潜力。
研究成果
有机光伏电池在惰性气体环境中封装时,可展现出异常长的本征工作寿命,在特定条件下其外推户外使用寿命超过27,000年。这一发现挑战了有机材料必然导致器件寿命短暂的传统观念,并凸显了其在实际能源生成技术中的应用潜力。
研究不足
该研究的推断寿命基于加速老化测试,可能无法完全涵盖实际应用中遇到的所有外在失效机制,例如封装失效和环境应力。
1:实验设计与方法选择:
通过将有机光伏电池暴露于高强度白光和紫外光照下加速其老化过程,以模拟长期户外暴露环境。
2:样本选择与数据来源:
采用热蒸镀DBP:C70有机光伏电池(配备TPBi:C70阴极缓冲层)。
3:实验设备与材料清单:
包括用于老化的氙弧灯太阳模拟器、白光LED及紫外LED;用于透射率测量的珀金埃尔默Lambda 1050紫外-可见分光光度计;以及用于质谱采集的布鲁克AutoFlex Speed MALDI-TOF仪器。
4:实验流程与操作步骤:
在不同光照强度下对器件进行老化处理,并定期测量其性能参数(开路电压VOC、短路电流密度JSC、填充因子及光电转换效率PCE)。
5:数据分析方法:
采用拉伸指数拟合分析数据以表征降解速率并预测使用寿命。
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PerkinElmer Lambda 1050 ultraviolet–visible spectrometer
Lambda 1050
PerkinElmer
Used for transmission spectra collection from 300 nm to 800 nm at 2-nm intervals.
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Bruker AutoFlex Speed MALDI–TOF instrument
AutoFlex Speed
Bruker
Used for laser desorption/ionization time-of-flight mass spectra collection.