外量子效率测试仪原理

太阳能电池量子效率测试系统功能 适用电池：全系列太阳能电池 光谱范围：300-1100nm，可扩展至1700nm 可测量参数：光谱响应度、外量子效率、光子电子转换效率、内量子效率、反射率、透射率、积分短路电流密度、光束诱导电流、量子效率制图、反射率制图、光束诱导电流制图 可测样品尺寸：156mmX156mm 可测样品模式：交、直流测试法、交、直流偏置光测试法 太阳能电池量子效率测试系统特点 1. 全光谱太阳光模拟，双光源切换可选，高光强稳定性 系统采用符合最新IEC60904 标准的双光源配置，采用氙灯和溴钨灯来覆盖太阳光谱的整个范围。无论是氙灯还是溴钨灯，都可以提供超高的光强稳定性，从而保证系统测试结果的高重复性。当不同的波段光谱测量时，选择合适的光源波长与相匹配的标准探测器，可以最大限度的优化太阳能电池量子效率的测试结果。 1000s 的持续光强测试与局部放大图测试光源：氙灯或溴钨灯 测试时间：1000s 光源时间不稳定度：0.8% 2. 高重复性测试结果系统从光源的稳定性、单色仪的波长准确性与重复性、特有的光路设计、样品的加持、数据的采集方式上确保测试结果的高重复性。 5 次每次间隔1 小时的测试结果与全波段重复性测试 3. 窗口化软件设计 在系统软件设计中，将实用的仪器控制部分汇总到一个界面，将实用的仪器参数设置部分汇总到另一个界面，从而最大限度的将控制操作简化，实现一键运行。 仪器参数设置可以按照不同样品的测试需求保存为独立的配置文件并导出，从而实现快速还原与测试的功能，随时调出原有保留的参数设置。同样配置的不同系统之间也可以统一相互调用。系统软件可以准确得到理论积分电流密度值，并按照需求保存原始数据，支持ASCII、Excel、XML 等多种格式数据导出。以便使用主流数据处理软件调用，方便后续数据处理与分析。 4. 快速Mapping功能快速Mapping 功能包括：1）量子效率Mapping 功能2）反射率Mapping 功能3）光束诱导电流（LBIC）功能该功能针对100mmX100mm 以上的较大面积的成品太阳能电池片，用户可以从Mapping 功能获得的数据中得到关于电池片的少子扩散情况、电池片缺陷分布等信息。缺陷分布等信息 上图显示6 寸单晶硅电池IQE mapping，样品右上角IQE 数值明显低于其他区域，因为那里有肉眼无法直接观察到的缺陷上图显示单晶硅电池的反射率mapping，均匀度明显不好，这显示出酸洗过程中酸液有残留，影响了整个电池的反射率均匀性 上述Mapping 数据是在同一个电池片上用400nm、650nm 和950nm 三个波长做QE(LBIC) 扫描得到的。650nm 和950nm 的扫描数据显示电池具有良好的均匀性，但400nm 扫描数据上，我们发现电池边缘有不均匀区域。 不同的测试波长对样品的穿透深度不同。蓝光波长短，穿透深度浅，因此很容易将样品制备过程中产生的表面裂痕等问题反映出来； 近红外光波长相对较长，穿透深度更深，更加适用于扩散长度的计算，从而能反映样品材料内部的缺陷等问题。

太阳能电池量子效率测试系统——SolarCellScan100系列系统功能系统可以实现测试太阳电池的：光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、透射率、短路电流密度、量子效率Mapping、反射率Mapping。系统适用范围1、适用于各种材料的太阳电池包括：单晶硅Si、多晶硅mc-Si、非晶硅α-Si、砷化镓GaAs、镓铟磷GaInP、磷化铟InP、锗Ge、碲化镉CdTe、铜铟硒CIS、铜铟镓硒CIGS、染料敏化DSSC、有机太阳电池Organic Solar Cell、聚合物太阳电池Polymer Solar Cell 等2、适用于多种结构的太阳电池包括：单结Single junction、多结multi junction、异质结HIT、薄膜thin film、高聚光HPV 等不同材料或不同结构的太阳电池，在测试过程中会有细节上的差异。比如说：有机太阳电池的测试范围主要集中在可见光波段，而GaAs 太阳电池的测试范围则很可能扩展到红外1.4um 甚至更长波段；单晶硅电池通常需要测内量子效率，而染料敏化太阳电池通常只需要测外量子效率；有机太阳电池测试通常不需要加偏置光，而多结非晶硅薄膜电池则需要加偏置光… … SolarCellScan100 通过主机与各种附件的搭配，可以实现几乎所有种类电池的测试。这种模块化搭配的方式，适合科研用户建立测试平台。 选型列表：型号名称和说明主机SCS1011太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，氙灯光源SCS1012太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，氙灯光源SCS1013太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，溴钨灯光源SCS1014太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，溴钨灯光源SCS1015太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，氙灯溴钨灯双光源SCS1016太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，氙灯溴钨灯双光源附件QE-A1偏置光附件，150W氙灯QE-A2偏置光附件，50W溴钨灯QE-B1标准太阳电池（单晶硅）QE-B1-SP标准太阳电池QE-B2标准铟镓砷探测器(800-1700nm，含标定证书）QE-B3标准硅探测器(300-1100nm，含标定证书)QE-B4标准铟镓砷探测器(800-2500nm，含标定证书）QE-B7透过率测试附件(300-1100nm)QE-B8透过率测试附件(800-1700nm)QE-BVS偏置电压源（±10V可调）QE-C2漫反射率测试附件（300-1700nm）QE-C7标准漫反射板QE-D1二维电动调整台QE-D2手动三维调整台QE-IV-Convertor短路电流放大器专用机型介绍系统功能部分太阳能应用方向的研究人员需要测量量子效率，但本身却不是光电测量方面的行家，卓立汉光在测量平台SolarCellScan100的基础上，进一步开发出以下几套极具针对性的专用机型配置，方便客户使用。以下的专用配置也适合产业化的工业客户使用。1、通用型太阳电池QE测试系统SCS100-Std系统特点符合IEC60904-8国际标准；测量结果高重复性；内外量子效率测量功能；快速导入参数功能；适用于科研级别小样品测试适用范围： 晶体硅电池、非晶硅薄膜电池、染料敏化电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池等； 光谱范围： 300~1100nm； 电池结构： 单结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、短路电流密度； 可测样品面积： 30mm×30mm 2.通用型太阳电池QE测试系统SCS100-Exp系统特点符合IEC60904-8国际标准；测量结果高重复性；高度自动化测量；双光源设计；红外光谱范围扩展；薄膜透过率测试功能；小面积、大面积样品测试均适用；适用范围： 晶体硅电池、非晶硅薄膜电池、染料敏化电池、有机薄膜电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、三结砷化镓GaAs电池、非晶/微晶薄膜电池等； 光谱范围： 300~1700nm； 电池结构： 单结、多结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、透射率、短路电流密度； 可测样品面积： 156mm×156mm以下 3.晶体硅太阳电池测试专用系统 SCS100-Silicon系统特点集成一体化turnkey系统晶体硅电池测试专用内外量子效率测试快速Mapping扫描功能快速高效售后服务适用范围： 单晶硅电池、多晶硅电池 光谱范围： 300~1100nm 电池结构： 单结太阳电池 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、反射率、内量子效率、短路电流密度、*量子效率Mapping、*反射率mapping 可测样品面积： 156mm×156mm 4.薄膜太阳电池QE测试专用系统 SCS100-Film系统特点集成一体化turnkey系统；大面积薄膜电池测试专用；超大样品室，光纤传导；背面电极快速连接；反射率、内外量子效率同步测试；快速高效售后服务。适用范围： 非晶硅薄膜电池、CIGS薄膜电池、CdTe薄膜电池、非晶/微晶双结薄膜电池、非晶/微晶/微晶锗硅三结薄膜电池等； 光谱范围： 300~1700nm ； 电池结构： 单结、多结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、反射率、透射率、内量子效率、短路电流密度； 可测样品面积： 300mm×300mm 5.光电化学太阳电池测试专用系统 SCS100-PEC系统特点光电化学类太阳电池专用配置方案；直流测量模式；低杂散光暗箱；电解池样品测试附件；经济型价格适用范围： 染料敏化太阳电池； 光谱范围： 300~1100nm； 电池结构： 光电化学相关的纳米晶太阳电池； 可测参数： IPCE； 可测样品面积： 50mm×50mm

CS10组合式太阳能电池量子效率测试系统功能 适用电池：小尺寸无机材料太阳能电池、染料敏化电池、量子点电池、有机太阳能电池、聚合物太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等 光谱范围：300-1100nm，可扩展至1700nm 可测量参数：光谱响应度、外量子效率、光子电子转换效率、积分短路电流密度、光束诱导电流 可测样品尺寸：1mmX1mm至100mmX100mm 可测样品模式：直流测试法、直流偏置光测试法 注：该染料敏化太阳能电池的测试条件为：绿色曲线为交流（3.8Hz）+ 0.1sun 偏置光；蓝色曲线为直流不加偏置光；红色曲线为直流+0.1sun偏置光。 CS10组合式太阳能电池量子效率测试系统特点 1. 多样化测试手段SCS10 系统测试方案可以是交、直流测试方法，也可以是交、直流偏置光测试方法，方便用户用不同的方式在不同的条件下进行测试。偏置光测试方法中的偏置光可以采用75W 溴钨灯或者150W 氙灯作为偏置光光源，配合特色的双滤光片轮，以及配套的滤光片支架，可以实现丰富的偏置光配置。这样的配置方案，可以使用户满足在不同强度不同波段的偏置光条件下测试样品的量子效率。滤光片轮所用滤光片型号型号透过率光密度OD NDFI2501 79% 0.1 NDFI2503 50% 0.3 NDFI2504 39.8% 0.4 NDFI2508 15.8% 0.8 NDFI2510 10% 1 2. 专用软件，专用测试流程SCS10 组合式小尺寸太阳能电池量子效率测试系统所用软件是为测量小尺寸太阳能电池，特别是染料敏化太阳能电池、有机材料太阳能电池、钙钛矿太阳能电池专业参数设置的软件，并且可以调整系统偏置光参数，以适应各种太阳能电池不同偏置光测试条件的调整。