太陽(yáng)能電池QE/IPCE測(cè)量系統(tǒng)會(huì)選用合適波長(zhǎng)范圍的光源,像白色光源、LED 光源等。借助濾光片、準(zhǔn)直器這類光學(xué)元件,實(shí)現(xiàn)對(duì)光源光強(qiáng)和波長(zhǎng)的準(zhǔn)確調(diào)控,以此確保照射到太陽(yáng)能電池表面的光具備特定的光譜特性以及強(qiáng)度。當(dāng)經(jīng)過處理的光投射到太陽(yáng)能電池表面時(shí),系統(tǒng)會(huì)運(yùn)用光電探測(cè)器之類的設(shè)備,仔細(xì)測(cè)量此時(shí)的入射光強(qiáng)度,該數(shù)據(jù)將作為后續(xù)計(jì)算的重要基準(zhǔn)。
在光照作用下,太陽(yáng)能電池內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生光生載流子,進(jìn)而形成電流。系統(tǒng)中專門的電路負(fù)責(zé)收集并轉(zhuǎn)換這一電流信號(hào),使其變?yōu)榭闪炕碾妳?shù)指標(biāo),例如短路電流等。依據(jù)先前記錄的入射光強(qiáng)度以及此刻測(cè)得的電信號(hào)參數(shù),按照既定公式進(jìn)行運(yùn)算,從而得出不同波長(zhǎng)下的 QE(量子效率)或 IPCE(單色光到電子的轉(zhuǎn)換效率)數(shù)值。這些數(shù)值直觀地反映了太陽(yáng)能電池在不同波長(zhǎng)光照下的光電轉(zhuǎn)換能力。
太陽(yáng)能電池QE/IPCE測(cè)量系統(tǒng)的使用注意事項(xiàng):
1.環(huán)境條件控制
-溫度穩(wěn)定:保持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫度恒定,因?yàn)闇囟茸兓瘯?huì)影響太陽(yáng)能電池的材料特性和電學(xué)性能,進(jìn)而導(dǎo)致量子效率測(cè)量結(jié)果發(fā)生變化。建議配備恒溫裝置,使樣品處于穩(wěn)定的溫度環(huán)境中進(jìn)行測(cè)試。
-濕度適宜:過高的濕度可能會(huì)引起樣品表面的凝結(jié)水汽或其他化學(xué)反應(yīng),影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。因此,應(yīng)控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的濕度在一個(gè)合適的范圍內(nèi)。
-避光干擾:除了來自測(cè)量系統(tǒng)的主光源外,要避免其他雜散光進(jìn)入測(cè)試區(qū)域干擾測(cè)量??梢允褂谜诠庹?、暗箱等設(shè)備來屏蔽外界光線。
2.儀器維護(hù)與保養(yǎng)
-定期清潔:經(jīng)常清理光學(xué)元件(如透鏡、反射鏡、單色儀等)、探測(cè)器表面以及樣品臺(tái)上的灰塵和污垢,防止它們影響光的傳播和信號(hào)檢測(cè)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(tǒng)中各部件之間的連接線路是否松動(dòng)、破損或接觸不良,及時(shí)修復(fù)或更換有問題的線路,確保電氣連接可靠。
-校準(zhǔn)更新:隨著時(shí)間的推移和使用次數(shù)的增加,儀器的性能可能會(huì)逐漸漂移,因此需要定期重新進(jìn)行校準(zhǔn)操作,以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。同時(shí),關(guān)注儀器制造商發(fā)布的固件升級(jí)信息,及時(shí)更新軟件以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和功能。
3.操作規(guī)范遵循
-正確操作流程:嚴(yán)格按照儀器的操作手冊(cè)規(guī)定的步驟進(jìn)行操作,不要隨意跳過或更改某些環(huán)節(jié),以免引發(fā)錯(cuò)誤或損壞設(shè)備。在進(jìn)行參數(shù)設(shè)置時(shí),也要仔細(xì)核對(duì)數(shù)值是否正確無誤。
-安全防護(hù)措施:由于測(cè)量過程中可能會(huì)涉及到高壓電源、激光等潛在危險(xiǎn)因素,操作人員必須嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全規(guī)定,佩戴好防護(hù)用品(如護(hù)目鏡、手套等),防止觸電、灼傷等事故的發(fā)生。
-樣品保護(hù)意識(shí):在裝卸樣品時(shí)要輕拿輕放,避免碰撞或刮擦樣品表面;對(duì)于易碎或敏感的樣品,更要格外小心謹(jǐn)慎。另外,不要讓樣品長(zhǎng)時(shí)間暴露在強(qiáng)光下或高溫環(huán)境中,以免對(duì)其造成不可逆的損傷。