钙钛矿太阳能电池实际使用的问题有哪些

钙钛矿太阳能电池在实际使用中面临以下主要问题：

1. 稳定性问题：

• 热稳定性欠佳：在高温环境下，吸光层极易发生水解和分解反应，导致电池性能下降。例如，将MAPbI3薄膜放置在85℃下24小时，在O₂气氛下，其分解程度更加严重，验证了O₂有加速分解的作用。

• 对湿度、氧气和紫外线敏感：这些因素会导致材料降解和效率衰减，使其在真实环境中难以保持长期稳定性。钙钛矿对水和氧气超级敏感，稍微有点潮湿，就会发生化学反应，加速老化。在紫外光的作用下，常用的电子传输材料TiO₂会产生光生空穴，催化分解钙钛矿层。

• 离子迁移问题：在光照、电场、高温等环境下，钙钛矿材料会发生离子迁移，导致晶体边界产生巨大压力，内部缺陷越来越多，最终材料结构崩塌。

  
  

2. 寿命问题：钙钛矿电池的最长运行寿命通常仅能达到数千小时，远远不如晶体硅电池的运行寿命。在户外真实环境中，未封装的钙钛矿电池可能在数天至数周内性能显著下降。

3. 大面积化问题：

• 实验室制备的钙钛矿电池尺寸普遍较小，无法满足市场对大尺寸太阳能电池的需求。

• 高效钙钛矿器件的制备高度依赖反溶剂淬火的旋涂工艺，但这种方法在大面积电池组件的制备中并不适用。而其他替代方案如氮气风刀干燥、真空闪蒸方法等，也存在各自的问题，都无法满足商业应用对大面积电池组件的要求。

4. 生产工艺问题：钙钛矿材料结晶耗时极短，生产工艺窗口期仅有数秒，这给大规模生产制造带来了极大的挑战。

5. 毒性问题：现阶段高效率的钙钛矿太阳能电池中几乎都含有Pb元素，在高湿度下，钙钛矿会分解成有毒的Pb，存在Pb毒性泄露的风险。