量子效率（QE）測試儀是評估光伏電池性能的關(guān)鍵工具，特別適用于復雜的鈣鈦礦/Si疊層電池。該設(shè)備通過高精度的光源和先進的信號處理技術(shù)，確保測量的準確性和重復性。美能QE量子效率測試儀能夠模擬自然光譜，適應不同的研究需求，并提供精確的量子效率值，是研究和工業(yè)應用的理想選擇。

QE量子效率測試儀的工作原理

量子效率（Quantum Efficiency, QE）是衡量太陽能電池對入射光響應程度的一個重要參數(shù)，它反映了太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換能力。量子效率定義為收集到的電荷載體數(shù)量與入射光子數(shù)量之比。在太陽能電池的研究和應用中，提高量子效率是提升光電轉(zhuǎn)換效率的關(guān)鍵。

QE光譜吸收閾值的Sigmoid波長和能量范圍

量子效率測試儀（QE）是一種用于測量光電探測器在特定波長下的光電轉(zhuǎn)換效率的設(shè)備。在量子效率測試儀的工作過程中，單色儀將來自光源的白光分解為具有不同波長的單色光。這些單色光接著通過斬波器轉(zhuǎn)換成脈沖光。當這些不同波長的脈沖單色光照射到太陽能電池樣品上時，電池會產(chǎn)生相應的脈沖光電流。接下來，使用鎖相放大器來接收并放大這些微弱的脈沖光電流信號。為了進行精確測量，還需要測試一個已知量子效率值的標準太陽能電池所產(chǎn)生的脈沖光電流信號。通過比較這兩個信號，我們可以精確計算出待測樣品的量子效率值。這種方法不僅提高了信號的信噪比，還確保了測量的準確性和可重復性。

工作原理示意圖

QE量子效率測試儀的系統(tǒng)在鈣鈦礦/Si 疊層電池應用

由于鈣鈦礦/Si疊層電池的結(jié)構(gòu)特殊性，其QE測試需要分結(jié)進行，即照射一個偏置光，導通其中一個，使之成為導線，測試另一個。

光照條件的控制：根據(jù)，硅基-鈣鈦礦疊層太陽能電池的研究表明，通過合理的光吸收分配和光管理策略可以有效提高器件效率。因此，在進行量子效率測試時，應確保光源能夠均勻覆蓋整個測試區(qū)域，并且能夠模擬自然光譜或其他特定光譜以適應不同的研究需求。

頂部鈣鈦礦測量:

頂部受光時，配850nm 長通濾片，調(diào)節(jié)最佳偏置光光強。偏置光強度較弱時，產(chǎn)生的光生載流子不足以填滿陷阱，測量值偏小。

偏置光強度較大時，產(chǎn)生的光生載流子積累造成P區(qū)電子擴散系數(shù)增大，飽和電流密度增加，測得的EQE比真實小。

底部硅測量:

配550nm 短通濾片，頂部受光，調(diào)節(jié)最佳偏置光光強

由于載流子從頂部結(jié)轉(zhuǎn)移到底部結(jié)， 頂部鈣鈦礦在光照下會有一個光生電壓，這個電壓對Si結(jié)的電流起阻礙作用，因此，須要在電壓兩端加偏置電壓。在測試過程中須逐漸改變偏置電壓，尋找最佳偏置電壓點。

量子效率測試儀

• 兼容所有類型的光伏電池

• 四結(jié)電池測試（偏光/偏壓模式）

• EQE測量重復精度：

• 小光斑：300nm-400nm＜0.5%；400nm-1800nm＜0.25%

• 大光斑：300nm-400nm，1000nm-1800nm＜1%，400nm-1000nm ＜0.5%；

• 反射率重復性:（小光斑）：300nm-400nm＜0.5%，400nm-1800nm＜0.25%

• 短路電流密度重復性：＜0.1%

• 光學穩(wěn)定度≤0.2% @550nm

量子效率測試儀在光伏電池性能評估中扮演著不可或缺的角色。通過精確模擬自然光譜和利用先進的光電技術(shù)，該設(shè)備不僅能提供高精度的測試結(jié)果，還能適應各種復雜的電池結(jié)構(gòu)，。隨著光伏技術(shù)的快速發(fā)展，美能量子效率測試儀將繼續(xù)為研究和產(chǎn)業(yè)界提供可靠支持，助力太陽能電池效率的持續(xù)提升和技術(shù)革新。