鈣鈦礦電池的壽命與可靠性是評估其性能的重要指標，以下是對這兩個方面的詳細分析：

一、鈣鈦礦電池的壽命

1. 現階段壽命情況：

• 鈣鈦礦電池目前的使用壽命相對較短，穩定性較差，效率衰減過快，這是制約其推廣的最大障礙。例如，現階段的鈣鈦礦電池使用壽命約為3000小時，遠低于晶硅組件的壽命。

2. 壽命提升的研究進展：

• 西湖大學工學院王睿實驗室研發出一種新分子Py3，有望將鈣鈦礦電池的使用壽命延長約2倍，實驗測試顯示采用Py3分子的鈣鈦礦電池運行壽命超過1萬小時。

• 一些研究機構也在探索通過優化電池結構、改善材料性能等方式來提高鈣鈦礦電池的壽命。例如，使用碘封端的自組裝單層（I-SAM）作為“分子膠”，可以增強電子傳輸層和混合組分鈣鈦礦薄膜之間的粘合韌性，從而提高電池的運行穩定性。

3. 影響壽命的因素：

• 鈣鈦礦電池的壽命受多種因素影響，包括電池材料的選擇、制備工藝、測試條件等。其中，鈣鈦礦材料的化學穩定性、熱穩定性、光照穩定性等是關鍵因素。

• 鈣鈦礦電池中的活性層低形成能量導致低韌性材料的柔順性和柔軟性，限制了其界面穩定性和長期可靠性。此外，層之間的熱膨脹系數失配、在役熱偏移、在役損傷累積以及制造、安裝、維護和使用期間的變形等也可能導致電池壽命的降低。

二、鈣鈦礦電池的可靠性

1. 可靠性測試方法：

• 鈣鈦礦電池的可靠性測試通常包括熱穩定性測試、濕度穩定性測試、長期穩定性測試等。這些測試可以模擬電池在實際使用中的環境條件，評估其性能的穩定性和可靠性。

• 例如，熱穩定性測試將電池放置在高溫環境中，觀察其性能的變化；濕度穩定性測試則模擬實際應用中可能遇到的潮濕環境，測試電池在不同濕度條件下的性能變化。

2. 可靠性提升的研究進展：

• 除了通過優化電池結構和材料性能來提高可靠性外，還可以通過添加界面層、支架、互穿界面、引入添加劑和晶粒粗化等方法來增強鈣鈦礦電池中最弱界面的韌性，從而提高其機械可靠性。

• 例如，使用碘封端的自組裝單層（I-SAM）作為界面層，可以顯著提高鈣鈦礦電池的粘合韌性和運行穩定性。

3. 可靠性評估標準：

• 目前，鈣鈦礦電池的可靠性評估還沒有統一的標準。不同研究機構可能采用不同的測試方法和評估標準來評估電池的可靠性。因此，在制定鈣鈦礦電池可靠性評估標準方面還需要進一步的研究和探討。

綜上所述，鈣鈦礦電池的壽命和可靠性是其性能評估的重要指標。雖然目前鈣鈦礦電池的壽命相對較短且可靠性有待提高，但隨著研究的不斷深入和技術的不斷進步，相信未來鈣鈦礦電池的壽命和可靠性將得到顯著提升，為其在光伏領域的廣泛應用奠定堅實基礎。