鈣鈦礦太陽能電池是極具應(yīng)用前景的新一代光伏技術(shù),受到研究者和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注,但其穩(wěn)定性問題阻礙了商業(yè)化應(yīng)用。當(dāng)前,鈣鈦礦太陽能電池的穩(wěn)定性提升策略仍來自于單一實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),缺乏基于大數(shù)據(jù)的宏觀統(tǒng)計(jì)結(jié)論。由于鈣鈦礦復(fù)雜的降解過程、未統(tǒng)一的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(溫度、濕度、光照等)和記錄方式,難以直接對(duì)已經(jīng)發(fā)表的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
圖1: a 鈣鈦礦太陽能電池的一般器件結(jié)構(gòu)。b 數(shù)據(jù)庫記錄的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)使用的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的分布。c 鈣鈦礦太陽能電池效率兩種典型的衰減曲線。
羅景山教授團(tuán)隊(duì)根據(jù)以往有機(jī)太陽能電池和鈣鈦礦太陽能電池的加速老化實(shí)驗(yàn)中使用的加速因子概念,提出了統(tǒng)一的穩(wěn)定性描述指標(biāo)TS80m,可以將不同條件下測(cè)試和不同方式記錄的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)歸一化到同一標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)該指標(biāo)對(duì)Perovskite Database中的7419組穩(wěn)定性數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化后,進(jìn)行了數(shù)據(jù)可視化和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,得出了不同鈣鈦礦組分和器件結(jié)構(gòu)對(duì)穩(wěn)定性影響的統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律。
圖2: 器件穩(wěn)定性與容忍因子的關(guān)系。a 數(shù)據(jù)庫記錄的器件數(shù)量與容忍因子和文章發(fā)表日期相關(guān)的熱圖。b 數(shù)據(jù)庫記錄的器件最優(yōu)穩(wěn)定性(以TS80m值計(jì))與容忍因子和文章發(fā)表日期相關(guān)的熱圖。c 不同容忍因子范圍內(nèi)器件TS80m值的核密度估計(jì)圖。d 不同容忍因子范圍內(nèi)器件TS80m值的比值(通過假設(shè)檢驗(yàn)方法計(jì)算)。
該項(xiàng)工作提出了統(tǒng)一的鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性描述指標(biāo),并基于大數(shù)據(jù)將統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用在鈣鈦礦穩(wěn)定性評(píng)估上,對(duì)進(jìn)一步探索鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性提升策略具有重要參考意義。
原標(biāo)題:南開學(xué)者提出基于大數(shù)據(jù)的鈣鈦礦太陽能電池穩(wěn)定性分析方法