IPCE測試系統(tǒng)是一種用于測量太陽電池的接收元件吸收機(jī)理和光電轉(zhuǎn)換性能的測試設(shè)備。該系統(tǒng)由一個(gè)穩(wěn)定的、可調(diào)諧的光源、一個(gè)樣品臺和一組測量器件組成,可以通過在不同波長范圍內(nèi)照射太陽能電池,從單個(gè)受體的光子輸入中測量電流輸出的變化來分析該電池的性能。核心原理是測量光電轉(zhuǎn)換效率(PEC)。這可以通過測量光源與樣品之間的電流并確定光子吸收機(jī)制來實(shí)現(xiàn)。此外,IPCE測試系統(tǒng)還應(yīng)該考慮通過熒光掩模消除任何非計(jì)算相關(guān)的噪音信號,以及通過處理數(shù)據(jù)來確定報(bào)告精度。
內(nèi)部光電轉(zhuǎn)換效率)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體材料、薄膜器件及光伏電池等領(lǐng)域。與常見的外部量子效率(EQE)相比,IPCE所測試的傳感區(qū)是位于光電池片中部的發(fā)光層中(對于有機(jī)太陽能電池則是接觸IBC電極的過渡層),其測試的光電流來自設(shè)備內(nèi)不同源頭直接對樣品散射而產(chǎn)生。
IPCE測試系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括:
1.可以直接測試比較厚、多層、均勻分布的樣品平臺;
2.測試結(jié)果準(zhǔn)確性高,適用于吸收率小于1的樣品;
3.測試速度快,僅需幾分鐘就可以得到結(jié)果;
4.精密可控,在連續(xù)掃描時(shí)光譜精度高達(dá)±0.2nm,可測定300~1600nm范圍內(nèi)的光反應(yīng)度;
5.支持無論是否帶電荷載進(jìn)行檢測,因此對于光伏材料和太陽能電池具體參數(shù)的檢測分析十分方便;
6.控制器的設(shè)計(jì)非常人性化,對于新手和初學(xué)者更加友好且易于操作。
7.具體來講,IPCE測試系統(tǒng)基于下述原理實(shí)現(xiàn)對太陽電池進(jìn)行測試:
8.器件技術(shù):使用高質(zhì)量的半導(dǎo)體材料和設(shè)計(jì)器件來優(yōu)化器件的響應(yīng)和效率。
9.光源:使用可調(diào)節(jié)的光源來提供恒定的、頻率可控的光,并確保任何周圍光線或電纜閃爍造成的擾動(dòng)。
10.環(huán)境條件:確保測試環(huán)境干燥、無室內(nèi)灰塵和影響測試數(shù)據(jù)的電池狀態(tài)。