硅/钙钛矿叠层太阳能电池是下一代光伏技术的主流方向，顶电池通常靠混合卤化物宽带隙钙钛矿来担纲，但卤化物偏析对运行寿命的拖累一直是个老大难。美能钙钛矿最大功率点追踪测试MPPT采用3A+级LED太阳光模拟器作为老化光源，可通过多种方式对电池进行控温并控制电池所处的环境氛围，进行长期的稳定性能测试。

本研究以DMA⁺稳定的纯碘Cs₀.₃DMA₀.₂MA₀.₅PbI₃钙钛矿（带隙约1.68 eV）为吸收层，借助EDAI₂/PDI双层界面钝化把VOC从1.12 V推到1.25 V，拿到22.1%的认证效率。跟混合卤化物体系比，纯碘组成在光照和热老化下发射产额稳定，离子损耗和离子密度的演化被压得很低。85°C光热应力（ISOS-L-2）下，器件外推T80寿命达8140小时，同类宽带隙钙钛矿里的头一份，是25年运行寿命最低要求的5–8倍。

实验方法

器件采用p-i-n结构：ITO/NiOₓ/4PADCB自组装单分子层/钙钛矿/C₆₀/BCP/Ag。钙钛矿前驱体以DMF/NMP为溶剂，添加MACl、PMAI和Pb(SCN)₂。界面钝化在钙钛矿/C₆₀界面进行，依次旋涂EDAI₂和PDI。稳定性测试包括1个太阳光连续照射下的MPPT跟踪、85°C暗态热老化和85°C加1个太阳光的光热耦合测试。离子行为表征靠快速滞后测量（扫描速率100–1000 V/s）、偏压辅助电荷提取（BACE）、电容-频率（C-f）分析和TOF-SIMS深度剖析。非辐射复合损耗由PLQY和QFLS诊断评估。晶体结构用常规XRD和掠入射XRD（GI-XRD），入射角0.5°。

光伏性能与优化

器件结构示意、SEM形貌、不同钝化层VOC对比、PLQY/QFLS-VOC、PCE统计分布、J-V曲线、EQE光谱

两种薄膜都呈致密多晶形貌，Br-I晶粒200–300 nm，纯碘约180 nm：偏小是因为DMF/NMP体系里成核主导结晶。双层钝化使两种体系的VOC各拔高约130 mV。纯碘电池最高PCE 22.4%，认证PCE 22.1%，填充因子83.4%。EQE积分JSC上纯碘体系（21.14 mA/cm²）高于混合卤化物（20.33 mA/cm²），尽管理论带隙一样。

相稳定性

光照下PL光谱演变、紫外-可见吸收光谱老化前后对比、常规XRD、0.5°入射角GI-XRD

77:23 Br-I薄膜在光照下PL红移、吸收退化，GI-XRD多出一个衍射峰（约13.7°），坐实了卤化物偏析。纯碘薄膜PL光谱24小时纹丝不动，XRD峰形和位置老化前后没变化。纯碘主峰在较低角度，对应更大的晶胞体积和增强的Pb-I-Pb八面体倾转。

稳定性与离子损耗

MPPT光稳定性跟踪、不同扫描速率下的PCE/JSC、快慢扫PCE差值、离子损耗分数(1-Ψs/Ψf)随老化时间演变

MPPT测试中，Br-I器件1000小时后PCE掉到40%，纯碘器件2000小时后还攥着95%以上。FH测量显示Br-I离子损耗从2.6%一路涨到9.5%，纯碘稳稳压在约2%。

BACE偏压辅助电荷提取、C-f电容-频率响应、TOF-SIMS深度剖面、部分堆栈QFLS与器件VOC对比

BACE测试中，Br-I离子电荷密度8小时后翻了三倍不止，纯碘只增了约10%。C-f曲线里Br-I低频电容明显翘起，纯碘基本不变。TOF-SIMS确认Br-I出现了卤化物往表面和ETL界面的再分布，纯碘身上没看到。QFLS诊断指向Br-I界面非辐射复合在加重，QFLS-VOC偏差随时间拉大；纯碘衰减温和（约10 mV），深能级缺陷贡献不大。

光热稳定性

85°C暗态热储存稳定性、85°C老化前后BACE离子电荷密度、1 sun+85°C离子损耗、MPPT+85°C光热稳定性运行曲线、宽带隙T80 vs PCE纪录值总览

85°C暗态老化1000小时，纯碘效率损失约3%，Br-I约30%，VOC都稳住了，损耗主要来自FF退化。85°C加光照条件下，Br-I 600小时内丢了70%以上效率，纯碘1750小时内还攥着95.7%。线性外推T80为8140小时，超热蒸发Cs₀.₄₅FA₀.₅₅Pb(Br₀.₁₅I₀.₈₅)₃的1686小时和无机钙钛矿的约5000小时，也高过25年运行寿命最低要求（1000–1500小时）。XRD和从头算分子动力学模拟说明，DMA⁺撑大晶胞体积、提高离子迁移活化能，靠空间位阻摁住了卤化物迁移和MA⁺挥发。纯碘配方含MA却远超预期热稳定性，根子就在这里。

纯碘宽带隙钙钛矿通过双层钝化把VOC推到了1.25 V，认证效率22.1%。BACE、C-f和TOF-SIMS表征说明，稳定性好的根子在于离子损耗被大幅压低、卤化物偏析被消除。85°C光热应力下T80达8140小时，溶液法制备宽带隙钙钛矿里的最好成绩。DMA⁺辅助的A位工程摁住了离子迁移、增强了结构完整性，给稳定硅/钙钛矿叠层电池提供了一条可行的路子，下一步可以用FA⁺替代MA⁺继续优化。

美能钙钛矿最大功率点追踪测试 MPPT

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钙钛矿最大功率点追踪测试MPPT采用3A+级LED太阳光模拟器作为老化光源，并在上一代基础上完成全面进阶：光谱范围拓展至300~1700 nm（AM0）、光谱等级达到AAA（AM0）、支持 24 通道独立可调，为钙钛矿太阳能电池、太空光伏及叠层电池（2T/3T/4T）的研究提供了强有力的支持。

▶ 光源等级：AAA（AM0），光谱范围 300~1700 nm，适用于太空光伏测试

▶ 多波段独立可控：24 通道可调（AM0），精准匹配三结、四结叠层电池子电池带隙

▶ 大样品夹具：支持 210×105 mm 叠层电池，夹具采用正背面金线挤压引出电极

▶ 环境可控：支持 15℃~100℃ 半导体控温，同时可在氮气环境（无水无氧）下测试

美能钙钛矿最大功率点追踪测试MPPT不仅是性能验证工具，更是钙钛矿与叠层太阳能电池研究的高效测试平台。

原文参考：Photothermal-stable pure-iodide wide-bandgap perovskite solar cells with suppressed ionic losses