太陽能電池QE/IPCE測量系統會選用合適波長范圍的光源,像白色光源、LED 光源等。借助濾光片、準直器這類光學元件,實現對光源光強和波長的準確調控,以此確保照射到太陽能電池表面的光具備特定的光譜特性以及強度。當經過處理的光投射到太陽能電池表面時,系統會運用光電探測器之類的設備,仔細測量此時的入射光強度,該數據將作為后續計算的重要基準。
在光照作用下,太陽能電池內部會產生光生載流子,進而形成電流。系統中專門的電路負責收集并轉換這一電流信號,使其變為可量化的電參數指標,例如短路電流等。依據先前記錄的入射光強度以及此刻測得的電信號參數,按照既定公式進行運算,從而得出不同波長下的 QE(量子效率)或 IPCE(單色光到電子的轉換效率)數值。這些數值直觀地反映了太陽能電池在不同波長光照下的光電轉換能力。
太陽能電池QE/IPCE測量系統的使用注意事項:
1.環境條件控制
-溫度穩定:保持實驗室內的溫度恒定,因為溫度變化會影響太陽能電池的材料特性和電學性能,進而導致量子效率測量結果發生變化。建議配備恒溫裝置,使樣品處于穩定的溫度環境中進行測試。
-濕度適宜:過高的濕度可能會引起樣品表面的凝結水汽或其他化學反應,影響測量的準確性。因此,應控制實驗室內的濕度在一個合適的范圍內。
-避光干擾:除了來自測量系統的主光源外,要避免其他雜散光進入測試區域干擾測量。可以使用遮光罩、暗箱等設備來屏蔽外界光線。
2.儀器維護與保養
-定期清潔:經常清理光學元件(如透鏡、反射鏡、單色儀等)、探測器表面以及樣品臺上的灰塵和污垢,防止它們影響光的傳播和信號檢測效果。但要注意使用合適的清潔工具和方法,避免損壞精密部件。
-檢查連接線路:定期檢查系統中各部件之間的連接線路是否松動、破損或接觸不良,及時修復或更換有問題的線路,確保電氣連接可靠。
-校準更新:隨著時間的推移和使用次數的增加,儀器的性能可能會逐漸漂移,因此需要定期重新進行校準操作,以保證測量結果的準確性和可比性。同時,關注儀器制造商發布的固件升級信息,及時更新軟件以提高系統的穩定性和功能。
3.操作規范遵循
-正確操作流程:嚴格按照儀器的操作手冊規定的步驟進行操作,不要隨意跳過或更改某些環節,以免引發錯誤或損壞設備。在進行參數設置時,也要仔細核對數值是否正確無誤。
-安全防護措施:由于測量過程中可能會涉及到高壓電源、激光等潛在危險因素,操作人員必須嚴格遵守相關的安全規定,佩戴好防護用品(如護目鏡、手套等),防止觸電、灼傷等事故的發生。
-樣品保護意識:在裝卸樣品時要輕拿輕放,避免碰撞或刮擦樣品表面;對于易碎或敏感的樣品,更要格外小心謹慎。另外,不要讓樣品長時間暴露在強光下或高溫環境中,以免對其造成不可逆的損傷。