钙钛矿太阳能电池效率测量需严格控制光源、环境和操作细节，结合J-V曲线与辅助表征(如EQE、SEM)综合评估性能。遵循正确的步骤和注意事项，可有效提高测量的准确性和重复性，为材料优化提供可靠数据支持。
 

　　钙钛矿太阳能电池效率测量的优点：
 

　　1.光电转换效率高：钙钛矿材料具备可调带隙和高消光系数，使其在较宽光谱范围内实现高效光捕获。实验室条件下，单结钙钛矿电池的光电转换效率已接近理论极限，且叠层设计进一步突破效率瓶颈。
 

　　2.制造成本低廉：与传统晶硅电池相比，钙钛矿电池的原材料成本更低，且制备工艺简化。这种低成本特性使其在大规模光伏应用中具备经济优势。
 

　　3.结构设计灵活：钙钛矿电池可采用柔性衬底制备，形成轻柔透明的器件形态。这不仅拓展了应用场景，还为叠层电池技术提供了理想选择。
 

　　钙钛矿太阳能电池效率测量是评估其光电转换性能的核心环节，主要通过测定电流-电压(J-V)特性曲线实现，进而计算效率(PCE)。
 

　　1.样品准备
 

　　-电池结构确认：明确电池的层数(如透明电极/ETL/钙钛矿层/HTL/金属电极)、基底类型(玻璃/柔性衬底)及有效面积(需提前用掩膜版定义，误差≤±0.5)。
 

　　-清洁处理：用无尘布或溶剂(如乙醇)轻擦电极表面，去除灰尘或污染物，避免接触电阻影响。
 

　　-老化预处理(可选)：部分钙钛矿电池存在“光诱导稳定化”现象，测试前可在模拟太阳光下预光照10-30分钟，使性能稳定。
 

　　2.光源校准
 

　　-标准光源选择：使用符合AM1.5G光谱的太阳光模拟器(Class ABB级)，波长范围400-1100 nm，均匀性≤±2。
 

　　-光强校准：用经认证的标准硅电池(带KG5滤光片，匹配钙钛矿带隙)校准光强至100 mW/cm(1 sun)。若钙钛矿带隙较窄(如1.5 eV)，建议用专用标准电池(如GaAs)提高准确性。
 

　　-光谱匹配：检查模拟器光谱与AM1.5G的差异(尤其是紫外/红外部分)，必要时通过滤光片调整，避免因光谱失配导致J-V曲线偏差。

 

　　3.J-V曲线测试
 

　　-设备连接：将电池正负极接入源表(Keithley 2400/2612B等)，确保极性正确(正向偏压扫描时，电池为发电模式)。
 

　　-参数设置：
 

　　-扫描范围：通常从-0.1 V到1.2 V(覆盖开路电压Voc和短路电流Jsc)；
 

　　-扫描步长：≤10 mV/step，避免漏测拐点；
 

　　-扫描速度：慢速扫描(≤0.1 V/s)，减少电容效应引起的滞后(钙钛矿电池常见J-V滞后现象)；
 

　　-延迟时间：≥100 ms，让器件响应稳定。
 

　　-暗态测试(可选)：在无光照下测试暗电流曲线，用于分析漏电流或复合损失。
 

　　4.数据处理与效率计算
 

　　-关键参数提取：
 

　　-开路电压(Voc)：J=0时的电压；
 

　　-短路电流密度(Jsc)：V=0时的电流密度(需扣除暗电流)；
 

　　-填充因子(FF)：最大功率点(Pmax=Vmp×Jmp)与(Voc×Jsc)的比值；
 

　　-效率(PCE)：PCE = (Voc×Jsc×FF)/入射光功率密度(100 mW/cm)。
 

　　-多次测量取平均：同一批次至少测试3-5个电池，统计平均值和标准差，排除异常数据。