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太阳能电池量子效率测试系统 |
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太阳能电池量子效率测试系统Solar Cell Quantum Efficiency Measurement System 
太阳能电池量子效率测试系统主要用于测试太阳能电池等光电器件的量子效率（内量子效率、外量子效率）特性，这种特性也可以叫做QE (IQE, EQE)、光谱响应或者IPCE，反应的是太阳能电池等光电器件将不同波长的光子转化为电子-空穴对的能力。量子效率的定义、量子效率的概念 量子效率是指太阳能电池产生的电荷载流子对数目与照射在太阳能电池表面特定波长的光子数目的比率，与太阳能电池对照射在太阳能电池表面的各个波长的光的响应有关。太阳能电池的量子效率可以被看作是太阳能电池对单一波长的光的吸收能力。内量子效率IQE与外量子效率EQE的区别、定义、概念 通常被提到的两种太阳能电池量子效率：
外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)，太阳能电池产生的电荷载流子对数目与外部入射到太阳能电池表面的一定能量的光子数目之比。
内量子效率(Internal Quantum Efficiency, IQE)，太阳能电池产生的电荷载流子对数目与外部入射到太阳能电池表面的没有被太阳能电池反射回去的，没有透射过太阳能电池的，一定能量的光子数目之比。
内量子效率通常大于外量子效率。内量子效率低则表明太阳能电池的活性层对光子的利用率低。外量子效率低也表明太阳能电池的活性层对光子的利用率低，但也可能表明光的反射、透射比较多。
为了测试太阳能电池内量子效率，首先得测试太阳能电池的外量子效率，然后测试太阳能电池的透射和反射，并且综合这些测试数据，来得出内量子效率。太阳能电池量子效率测试原理
太阳能电池量子效率测试系统原理图
通常，太阳能电池量子效率测试系统主要由光源、斩波器、单色仪、标准探测器、偏置光源及电压、数据采集模块等组成，不同类型的太阳能电池采用的量子效率测试系统配置也不相同（具体可咨询曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com）。光源发出的光被聚焦经过斩波器照射在单色仪入口狭缝，斩波器将光信号进行一定频率的调制，单色仪将宽带光过滤成具有一定带宽的单色光，并经过光路照射到样品台。将标准探测器和被测太阳能电池分别放在样品台上进行测试，计算机控制单色仪在特定波长范围内进行扫描，数据采集模块将光生电信号过滤放大并输入到计算机，计算机通过测试数据的对比计算得出太阳能电池的量子效率，并绘制太阳能电池量子效率曲线、保存量子效率数据。如果您需要更详细的资料，请联系我们（曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com）。太阳能电池量子效率测试的国际标准 对太阳能电池量子效率测试做出规定的国际标准有ASTM、IEC、JIS，虽然ASTM、IEC、JIS这些标准都对量子效率测试做出了描述，但是仅限于主要测试原理和测试方法，并不包含最新的测试技术。如果您想了解最新的太阳能电池量子效率测试技术，请联系我们（曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com）。其中IEC和ASTM对光谱失配校正因子Spectral Mismatch Correction Factor做出了描述。太阳能电池量子效率测试系统结构框图 
太阳能电池量子效率测试系统结构图
太阳能电池量子效率测试系统框图世界上性能最好的太阳能电池量子效率测试系统 PVM（中国区总代理，曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com）的太阳能电池量子效率测试系统是目前最好的，也是最专业的量子效率测试系统，是国际权威实验室的最佳选择。快速、简便的安装、使用及维护；出色的测试结果可重复性。世界上用户最多的太阳能电池量子效率测试系统 PVM（中国区总代理，曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com）专业研发、制造、销售太阳能光伏器件的测试测量仪器与系统，尤其在太阳能电池量子效率测试方面，是全球领先的测试产品供应商，也是业界公认太阳能电池量子效率测试系统销售数量最多的公司，包括美国能源部再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）、美国应用材料有限公司（Applied Materials, AMAT）、澳大利亚新南威尔士大学（The University of New South Wales）、中国科学院电工研究所、中国电子科技集团公司第十八研究所（天津电源研究所）等众多国际知名单位。太阳能电池量子效率测试系统组成部件清单 1. 氙灯光源; 2. 光栅单色仪; 3. 光学斩波器; 4. 电动滤光轮及用于降低杂散光的滤光片; 5. 单色仪光强监测系统; 6. 全反射式光路系统; 7. 标准探测器; 8. 数据采集模块; 9. 系统电源控制器; 10. 偏置光源及偏置电压; 11. 样品测试夹具; 12. 光学平板; 13. 光学暗箱; 14. 预装太阳能电池量子效率测试系统软件的计算机; 15. 太阳能电池量子效率测试系统配置清单; 16. 太阳能电池量子效率测试系统操作说明书; 17. 太阳能电池量子效率测试系统用户手册太阳能电池量子效率测试系统的价格 其实，很多人比较关心太阳能电池量子效率测试系统多少钱1套？通常，太阳能电池量子效率测试系统价格大概30万左右到50万左右1套（详细配置价格请联系曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com）。太阳能电池量子效率测试系统价格随配置的不同而不同，功能配置越全，价格也就越高，比如，测试染料敏化太阳能电池和测试晶体硅太阳能电池所采用的配置就不一样。太阳能电池组件/光伏组件/太阳能电池板量子效率测试系统 太阳能电池组件/光伏组件/太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，其质量和成本将直接决定整个太阳能发电系统的质量和成本。由于太阳能电池组件/光伏组件/太阳能电池板由若干单体电池串、并联连接并严密封装而成，这就导致了其量子效率测试的复杂性。QEX12M太阳能电池组件/光伏组件/太阳能电池板量子效率测试系统 很好的解决了这一问题，它可以让用户将整个太阳能电池组件/光伏组件/太阳能电池板放到设备上进行量子效率测试。
QEX12M太阳能电池组件/光伏组件/太阳能电池板量子效率测试系统可以用于光谱失配因子校正的真实太阳能电池光伏组件测试。
QEX12M太阳能电池组件/光伏组件/太阳能电池板量子效率测试系统可以用来分析大面积太阳能电池光伏组件中的缺陷。电致荧光检测确定太阳能电池光伏组件的缺陷位置，量子效率测试/光谱响应测试/IPCE测试数据用来进一步分析缺陷特性。电致荧光检测是一个辅助工具，QEX12M太阳能电池组件/光伏组件/太阳能电池板量子效率测试系统是主要检测分析设备。采用AC交流测试模式及DC直流测试模式进行染料敏化太阳能电池DSSC量子效率测试 染料敏化太阳能电池DSSC与以半导体为基础的太阳能电池，在基本工作原理上有本质的区别，其中一个主要特征就是对入射光变化的响应比较慢。在量子效率测试中，染料敏化太阳能电池DSSC或许不能随着光照强度的变化而相应地变化。
染料敏化太阳能电池DSSC分别采用AC交流测试模式和DC直流测试模式进行量子效率测试，并对染料敏化太阳能电池DSSC在AC交流测试模式和DC直流测试模式两种模式下的量子效率测试结果进行比较。
 从输出信号中，可以得出染料敏化太阳能电池DSSC的响应时间比晶体硅太阳能电池或者标准太阳能电池要慢。但是，对于在一个信号周期保证一个稳定的输出，这个响应时间已经足够快了。这就保证了可以使用锁相放大器进行信号提取分析，和采用AC交流测试模式测试染料敏化太阳能电池DSSC的量子效率。
同一个染料敏化太阳能电池DSSC在AC交流测试模式和DC直流测试模式两种方式下测试的量子效率，只在短波长光谱范围（300-400nm）这一点发生了偏离。因此，使用高强度单色光对染料敏化太阳能电池DSSC在AC交流测试模式下进行量子效率测试也可以被接受。
结论：
从上面量子效率测试对比中，可以得出染料敏化太阳能电池DSSC的响应足够快，并且方波信号可以用锁相放大技术来提取分析。我们必须意识到染料敏化太阳能电池DSSC随入射光变化的响应比晶体硅太阳能电池要慢。这也导致了染料敏化太阳能电池DSSC量子效率测试中必须使用合适的斩波频率（具体可咨询曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com）。染料敏化太阳能电池DSSC量子效率曲线最好使用AC交流测试模式和DC直流测试模式两种模式进行测试。太阳能电池量子效率测试数据的分析使用 除了反映太阳能电池在一定波长范围内的性能优劣外，太阳能电池量子效率数据可以用来评估短路电流密度Jsc，判断材料特性（比如载流子寿命和复合速度）、计算太阳光模拟器下I-V测试的光谱失配。
通常太阳能电池量子效率数据被用于评估器件性能、材料纯度、材料筛选、器件设计、工艺步骤等。通过量子效率测试数据积分计算太阳能电池AM1.5G短路电流密度Jsc 
将太阳能电池的光谱响应和AM1.5G参考光谱积分可以得出太阳能电池短路电流密度Jsc（详细资料请联系曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com）。首先，将太阳能电池量子效率数据通过公式转化成光谱响应数据（单位A/W），再将太阳能电池光谱响应数据处理为0.5nm步长的数据，然后将处理后的光谱响应数据和AM1.5G参考光谱数据积分即可得出太阳能电池短路电流密度Jsc。短路电流密度Jsc可以用来预判太阳能电池在标准AM1.5G光谱照射下的电流输出大小。
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