استقرار الخلايا الشمسية هي واحدة من العوامل الرئيسية التي تؤثر على موثوقية على المدى الطويل ، والتطبيقات التجارية ، التي تنطوي على خمسة أبعاد : خصائص المواد ، وهيكل الجهاز ، الإجهاد البيئي ، والتعبئة والتغليف وحماية عملية الإنتاج . التحليل التالي من الروابط الرئيسية :

الاستقرار الذاتي ومكافحة الشيخوخة قدرة المواد

- العيوب المتأصلة في مواد أشباه الموصلات

- بيروفسكيت المواد عرضة للهجرة الأيونية والتحلل ( photodegradation ) تحت الضوء ، في حين أن المواد الضوئية العضوية هي حساسة للغاية للأكسجين وبخار الماء ، مما يؤدي إلى أكسدة طبقة نشطة أو مرحلة الانفصال . على سبيل المثال ، غير مغلفة الخلايا بيروفسكيت انخفضت كفاءة بعد ساعات من الإضاءة المستمرة ، ويرجع ذلك إلى كسر الروابط الكيميائية في واجهة بين الكالسيوم والتيتانيوم طبقة و طبقة نقل الشحنة و هطول الأمطار من الرصاص يوديد ثانوي . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن ارتفاع درجة الحرارة يمكن أن تعجل التحلل الحراري من المواد ، رد فعل من المواد الكهربائي العادي مع بيروفسكيت هو أحد الأسباب الهامة .

-- إضافات مع اختراق تكنولوجيا التخميل

- بالنسبة للبطاريات بيروفسكيت ، السوائل الأيونية التي تحتوي على سلسلة الجانب جلايكول الإثير خماسي البروم ثنائي الفينيل يمكن أن تمنع نشاط أيونات الرصاص غير منسقة من خلال تعقيد قوي ، والحد من كثافة الفيلم عيب ، وفي الوقت نفسه تشكيل مستقرة " سد " بين بيروفسكيت ونقل المسؤول عن طبقة ، مما يؤدي إلى تأخير كبير في تدهور واجهة . هذا التصميم الجزيئي استراتيجية تمكن الجهاز للحفاظ على الكفاءة الأولية فوق 80 ٪ بعد مئات الساعات من الأشعة فوق البنفسجية التشعيع .

تصميم هيكل الجهاز واجهة الهندسة

-- دينامية إصلاح وتعزيز طبقة واجهة

- تخميل ثابت التقليدية من الصعب التعامل مع تراكم العيوب تحت الإضاءة على المدى الطويل . في الآونة الأخيرة ، من خلال إدخال الجزيئات ( مثل الرابطة ) التي لديها القدرة على الربط عكسها ، استمرار محاصرة " الشفاء الذاتي " وظيفة من الجذور الحرة الضارة يمكن أن تتحقق . وفي الوقت نفسه ، " سد الجزيئات " شكل روابط كيميائية قوية في واجهة ، الاتصال الجسدي هو ترقية إلى مرساة الكيميائية ، والتي يمكن أن تمنع بشكل فعال في نقل الأيونات والأشعة فوق البنفسجية الضرر .

- تحسين التوافق مع طبقة النقل المسؤول

- الإلكترون / ثقب طبقة النقل يجب أن تأخذ في الاعتبار كفاءة عالية تهمة جمع واجهة الاستقرار . على سبيل المثال ، znmgo أو nimgo واجهة أشباه الموصلات رقيقة المواد يمكن أن تعزز الاستقرار على المدى الطويل من الأجهزة الضوئية العضوية ؛ ومع ذلك ، في نظام perovskite ، مطابقة مستوى الطاقة بين طبقة و طبقة النقل nio-o-cao-ti يؤثر بشكل مباشر على معدل إعادة التركيب البيني . . . . . . . إذا كانت طبقة النقل يتفاعل مع بيروفسكيت أو معامل التمدد الحراري غير متطابقة ، التبطين الفشل سوف يتسارع .

الإجهاد البيئي و التعبئة والتغليف كفاءة الحماية

- الحرارة الرطبة إلى جانب تآكل الأشعة فوق البنفسجية

- البيئة الرطبة العالية يمكن أن تؤدي إلى التحلل من بيروفسكيت لتشكيل هيدرات المنتجات ؛ الأشعة فوق البنفسجية يمكن أن تحفز تشكيل superoxides وتآكل طبقة نشطة . المعايير الدولية تتطلب أن تكون مستقرة في درجة حرارة 85 ℃ ، ولكن معظم الخلايا بيروفسكيت لا تزال تتدهور بسرعة .

- دور حاجز تكنولوجيا التغليف

- التغليف الفعال يتطلب استخدام مواد مانعة للتسرب لعزل الماء والأكسجين ، مثل راتنجات الايبوكسي مع تغطية الزجاج . ومع ذلك ، لا يزال من الصعب تلبية متطلبات التعبئة والتغليف الحالية 25 عاما من العمر ، وتطوير طبقة الحاجز مرنة و إصلاح الذات الطلاء أصبح الاتجاه الجديد .

عملية الإنتاج ومراقبة الجودة الدقة

- نمو البلورات وإدارة العيوب

- الانحراف عن سمك الشاشة المطبوعة > ± 5 ٪ يمكن أن يؤدي إلى أداء البطارية قطعة منفصلة ؛ microcrack في حدود الحبوب بيروفسكيت يمتد إلى macrofracture خلال دورة الحرارية . تجانس العينات التي تم فرزهم من خلال مراقبة العملية الإحصائية ، على نحو سلس الأفلام مع انخفاض كثافة عيب يمكن الحصول عليها عن طريق التحكم في عملية التبلور الأيونية السائل .

- استقرار العملية الكهربائي وطبقة النقل

- إعداد الأقطاب الكهربائية اللازمة لضمان الاكتناز لمنع تسرب المياه . عملية تذبذب ( مثل تفاوت درجة حرارة التخمير ) يمكن أن يؤدي إلى رد فعل السطح البيني ، تحتاج إلى مساعدة من خط الانتاج الآلي بدقة التحكم في درجة الحرارة .

اختبار والتحقق من فشل آلية التحليل

- نماذج متعددة الإجهاد تسارع الشيخوخة

- الاعتماد فقط على مصدر الضوء المختبري الاختبارات ليست كافية للتنبؤ الأداء في الهواء الطلق . من الضروري رصد واجهة العيوب مع الدمامل oscillation وطريقة التقاط الناقل ديناميات معقدة مع شبه ثابت الجهد الدائرة المفتوحة توهين الأسلوب . آلة التعلم يدمج البيانات المتعددة الوسائط ( المعلمات الكهربائية + صور بصرية ) يمكن أن تعطي إنذار مبكر من مخاطر الفشل .

- في الهواء الطلق مظاهرة وردود الفعل التكرار

- بناء متكامل الضوئية يجب أن تخضع إلى الحرارة الرطبة والملح الضباب ، تحميل الميكانيكية وغيرها من الاختبارات البيئية . على سبيل المثال ، تطبيقات النقل تتطلب مكونات مقاومة الانحناء الإجهاد ودرجة الحرارة دورة ، والفضاء الضوئية يتطلب مقاومة الإشعاع تصميم . من أجل تحقيق قفزة من المختبر إلى التسويق ، ونحن يمكن أن تغذي صيغة وهيكل المواد الأمثل من خلال المشهد الحقيقي البيانات .