[发明专利]一种基于EIS分析的钙钛矿太阳电池电子寿命测试方法

权利要求书

1.一种基于EIS分析的钙钛矿太阳电池电子寿命测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)选择一个高效钙钛矿太阳能电池片；

2)启动电化学工作站，对所选择的钙钛矿太阳能电池片施加一定的直流偏压，并以振幅为10mV-20mV的交流电压信号作为扰动信号，测试频率为0.1Hz-10⁶Hz范围进行测量，得到该钙钛矿太阳能电池片阻抗图谱；

3)利用ZView对测量得到阻抗图谱进行拟合，建立等效电路模型，并得到等效电路模型的元件参数；具体操作如下：

3-1)首先按高频波段、中频波段和低频波段分析测量结果，建立高频波段采用电阻R与常相位元件CPE并联，中低频波段采用TL或者G元件的等效电路模型；

3-2)对于等效电路模型中的电子元件电阻R，常相位元件CPE和电容C，采用ZView软件进行拟合，确定各个元件参数，最后根据拟合结果增减相应的元件进而调整等效电路模型，进行优化；

所述高频波段为10⁶-10³Hz，中频波段为10³-10Hz，低频波段为10-0.1Hz；

4)根据公式τ_n＝1/ω_r＝R_r*C_μ计算钙钛矿太阳能电池片中电子寿命，

根据公式τ_n＝1/ω_r＝1/2πf_max分析电子寿命的变化规律，

其中，τ_n为电子寿命，f_max为波特图形中频率段最高点对应的频率，ω_r为电子在有限层扩散的恒定复合角频率，其与f_max的关系为ω_r＝2πf_max，R_r和C_μ分别代表不同界面电子复合电阻和电容，R_r和C_μ通过步骤3)拟合得到，ω_r在阻抗图谱中根据特征峰值判断。

2.根据权利要求1所述的一种基于EIS分析的钙钛矿太阳电池电子寿命测试方法，其特征在于，所述步骤1)中，选择一个高效钙钛矿太阳能电池片的方法为：在相同条件下，制备若干钙钛矿太阳能电池片，测试在一定光照下钙钛矿太阳能电池片的I-V特性曲线，计算得到光电转换效率，填充因子，选取光电转换效率和填充因子最高的电池片。

3.根据权利要求1所述的一种基于EIS分析的钙钛矿太阳电池电子寿命测试方法，其特征在于，所述步骤2)中，所施加的直流偏压为钙钛矿太阳能电池片不同工作点的工作电压。

4.根据权利要求1所述的一种基于EIS分析的钙钛矿太阳电池电子寿命测试方法，其特征在于，所述电子寿命的变化规律为：当波峰处特征频率f_max向高频处移动，则τ_n减小，当波峰处特征频率f_max向低频处移动，则τ_n增大。