钙钛矿太阳能电池在实验室的效率已经突破了26%，跟晶硅电池不相上下。但真正限制它走向市场的，不是效率，是稳定性。
晶硅电池的寿命有25年甚至更长，钙钛矿电池在光照下能撑多久？这个问题到现在还没有一个标准的答案。晶硅电池在光照下也会有功率衰减，但主要是硼氧复合导致的光致衰减（LID），机理相对清楚，测试方法也成熟。钙钛矿电池的光老化过程则复杂得多，涉及离子迁移、界面退化、材料分解等多种机制，而且这些过程往往同时发生、互相影响。
钙钛矿光老化的核心机制：离子迁移
钙钛矿材料是离子晶体，结构本身就比晶硅“松散”。以典型的CH3NH3PbI3钙钛矿为例，晶格中存在碘空位、MA空位等缺陷。在黑暗条件下，这些空位呈电中性，均匀分布在钙钛矿层中。一旦暴露在光照下，情况就变了。
光照激发电子-空穴对后，原本电中性的空位被电离，变成带电荷的“准离子”。在内建电场的作用下，带正电的碘准离子和带负电的MA准离子分别向钙钛矿层的两侧迁移。这些在两侧积累的准离子形成了一个新的电场，方向与内建电场相反，逐渐中和了电池原有的内建电场，导致性能不断衰减。
这个过程的直接后果是：开路电压（Voc）下降、并联电阻（Rsh）降低、串联电阻（Rs）升高，最终导致填充因子（FF）和转换效率全面下降。钙钛矿电池的“迟滞效应”也与这种离子迁移密切相关——正向扫描和反向扫描测出来的效率不一样，本质上是因为离子在不同电压偏置下的分布状态不同。
光老化测试的加速方案
按照1个太阳常数、连续光照的方式测钙钛矿的寿命，时间长得无法接受。有研究指出，按中国年均辐照剂量1490kWh/m²计算，20年累计辐照剂量为29800kWh/m²。在1个太阳常数下连续照射达到这个剂量需要29800小时，大约3.4年。常规光老化测试通常要求1000小时，但钙钛矿的T80寿命（效率衰减到初始值80%的时间）已经超过1000小时，有些甚至超过10000小时。
解决方案是高光强加速老化。研究证明，在1到4个太阳常数范围内，钙钛矿电池的效率衰减速率与光强呈线性关系，加速因子可达4倍。也就是说，在4个太阳常数下做光老化测试，达到同样辐照剂量的时间可以缩短到四分之一。超过4个太阳常数后，衰减速率不再遵循线性规律，高光强下积累的电荷载流子可能引发额外的降解机制。
测试设备要求
钙钛矿电池光老化测试对模拟器有几点特殊要求：
光谱匹配度。钙钛矿材料对光谱敏感，不同配方的吸收边位置不同。A级光谱匹配（各波段比值0.75-1.25）是基础，A+级（0.875-1.125）更理想。
紫外波段输出。紫外光对钙钛矿材料的破坏作用明显。IEC 61215标准中的紫外预处理测试要求累计紫外辐照剂量15kWh/m²。钙钛矿组件的紫外老化测试更为严苛，有企业通过了紫外总剂量100kWh的测试，相当于IEC 61215标准的6.5倍。
长时间稳定性。光老化测试连续运行数百甚至上千小时，模拟器的时间不稳定性必须控制在A级（≤±2%）以内，否则累计辐照剂量不准，测试数据没有参考价值。
温度控制。钙钛矿电池的效率对温度敏感，光老化测试中的器件温度直接影响衰减速率。设备需要配套温控样品台或环境箱，将样品温度控制在设定范围内。
标准与测试方案
目前钙钛矿电池光老化测试主要参考的标准包括：IEC 61215-2:2021（涉及紫外预处理、热斑耐久等试验条件）、IEC TR 63228（有机、染料敏化或钙钛矿材料光伏器件的测量协议）。
行业标准层面，2025年中国光伏行业协会已发布多项钙钛矿相关标准：T/CPIA 0127—2025《钙钛矿光伏电池及组件光热循环致衰减测试方法》、T/CPIA 0128—2025《钙钛矿组件紫外蓝紫光湿热综合老化测试与老化数据评价方法》，标志着钙钛矿光老化测试正在从企业自定走向行业统一。
选型建议
钙钛矿电池光老化测试用的模拟器，需要满足以下条件：
光源类型。氙灯或LED均可。氙灯光谱平滑，适合需要精确光谱匹配的测试；LED光谱可调，可根据不同钙钛矿配方调整紫外和蓝光波段的输出比例。
性能等级。至少AAA级（A级标准），建议A+级。光谱匹配度重点关注紫外波段（300-400nm）。
辐照面积。根据样品尺寸选择。研发阶段样品小，100×100mm到200×200mm够用。大面积组件测试需要更大光斑。
长时间稳定性。光老化测试连续运行时间长，设备的长期稳定性比短期精度更重要。要求厂家提供4小时以上的连续稳定性实测数据。
温控系统。必须配备温控样品台或环境箱，控温精度±1℃以内。
科迎法电气在钙钛矿电池光老化测试领域提供定制化模拟器方案，产品依据IEC 60904-9与ASTM E927标准研发，支持氙灯和LED双技术路线，可满足从实验室研发到量产检测的全场景需求。
