钙钛矿新征程：送到太空做测试
作为下一代新型太阳能技术，钙钛矿电池最大的障碍就是耐久性。为了验证钙钛矿电池的衰减性能，科学家尝试了数倍IEC、高温、水浸、紫外等各种极端严格条件。
根据《全球光伏》获得的最新信息，美国NREL科学家将把钙钛矿太阳能电池送上太空，测试其长期耐候性能。
NREL和NASA有关于太阳能在太空试验的长期联盟。最新的测试将评估钙钛矿太阳能电池在太空中的潜在用途，并评估用于这些电池所用材料的耐久性。NASA科学家VanSant与NREL的Ahmad Kirmani等人将合作制备钙钛矿电池和材料，每个样本大小为1平方英寸，是材料国际空间站实验（MISS）计划的一部分，被固定在轨道平台的外部。8个样本计划于8月发射到空间站，另一组25个样本将于2022年春季发射。
而对于新技术，以前的常用方法是通过在真空室内模拟空间环境来，在科学家看来，这是一种模拟，也是一种欺骗。但如果把样品送到太空，这将是真实世界的操作。
钙钛矿型太阳能电池是用多种化学物质混合而成的，光电转化效率正得到迅速提高，但最大的问题是电池效率衰减太快。科学家已经在地面做了大量的衰减试验，认为影响钙钛矿电池寿命的主要因素是水分和氧气，但除了水分和氧气以外的影响因素，科学家并没有得到很详细的验证。
NREL科学家选择在太空中做钙钛矿老化试验，最大的期待就是在太空中他们不必担心水汽和氧气的影响，从而可以分析其它独立影响因素。
从晶硅太阳能电池和砷化镓等III-V硅的经验来看，辐射损伤会是太阳能电池效率衰减的一个重要因素，包括光衰减、紫外辐射衰减，以及其它射线或离子辐射衰减。
此外，温度也是一个重要的影响因素。在太空中，国际空间站会因地球遮挡远离太阳而导致温度骤降到零下250F以下，也会随着进入阳光照射温度升高到250F以上。
在获得将光伏实验返回空间站的批准后，研究人员正在等待钙钛矿太阳能电池和材料，预计将在国际空间站停留六个月。NREL会把钙钛矿太阳能电池运送到Alphaspace，该公司为MISS平台上的操作准备样品，并安排在SpaceX飞行中发射实验。
NREL将在太阳能电池离开实验室之前测量效率，并在返回后再次进行测量。此外电池和电池的组成材料在飞行前后也将进行成像表征，钙钛矿太阳能电池的理想相是黑色相，如果发生老化或降解，钙钛矿电池和材料会变成黄色的芥末色，颜色变化能为材料寿命的判断提供第一条线索。
NREL科学家还表示，在地球上的辐射测试设施中进行的实验证明，钙钛矿太阳能电池对辐射具有惊人的耐受性。科学家认为，这是由于钙钛矿电池很薄，大部分辐射都直接穿过它们。而硅太阳能电池的厚度是钙钛矿的数百倍，非常厚，当辐射冲击到表面时会被吸收，损坏电池，造成问题。
研究钙钛矿电池在空间辐照下的耐久性的另一个目的是想证明用轻质钙钛矿型太阳能电池取代更重的砷化镓或硅太阳能电池。美国宇航局正在努力降低有效载荷送入轨道的价格，目标是在25年内，将有效载荷的价格从当前每磅10000美元左右降低到每磅数百美元。
《全球光伏》原创No. 1925，转载请联系授权
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NREL将在太阳能电池离开实验室之前测量效率，并在返回后再次进行测量。此外电池和电池的组成材料在飞行前后也将进行成像表征，钙钛矿太阳能电池的理想相是黑色相，如果发生老化或降解，钙钛矿电池和材料会变成黄色的芥末色，颜色变化能为材料寿命的判断提供第一条线索。
NREL科学家还表示，在地球上的辐射测试设施中进行的实验证明，钙钛矿太阳能电池对辐射具有惊人的耐受性。科学家认为，这是由于钙钛矿电池很薄，大部分辐射都直接穿过它们。而硅太阳能电池的厚度是钙钛矿的数百倍，非常厚，当辐射冲击到表面时会被吸收，损坏电池，造成问题。
研究钙钛矿电池在空间辐照下的耐久性的另一个目的是想证明用轻质钙钛矿型太阳能电池取代更重的砷化镓或硅太阳能电池。美国宇航局正在努力降低有效载荷送入轨道的价格，目标是在25年内，将有效载荷的价格从当前每磅10000美元左右降低到每磅数百美元。
《全球光伏》原创No. 1925，转载请联系授权
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