用于表征钙钛矿太阳能电池中移动离子空位的贝叶斯参数估计

为克服钙钛矿太阳能电池 temporal稳定性差带来的挑战，需要能够快速迭代制备与表征的方法，从而主动追求最优器件性能与稳定性。当前，确定性能不佳的成因既复杂又耗时，因此器件制备的优化 inherently缓慢。在此，我们提出一种仅基于室温电流-电压（J-V）测量的移动卤素离子参数计算表征手段，在基础计算资源上仅需约2小时计算。借助我们的方法，可从实验J-V测量中反演器件的物理参数。在漂移-扩散模型中，耦合的漂移-扩散偏微分方程组无法显式求逆，因此需要一种反演漂移-扩散仿真的方法。我们展示了贝叶斯参数估计（BPE）与漂移-扩散钙钛矿太阳能电池模型相结合，如何确定器件参数在多大程度上影响由J-V特性测得的性能。我们通过研究某一具体制备器件中移动卤素离子对器件性能的影响程度来演示该方法。发现离子空位密度 $N_0$ 与扩散系数 $D_I$ 对于仿真和制备的器件均可被精确表征。该结果为通过寻找随电池衰减最影响器件J-V曲线的参数来定位衰减起源提供了可能。