新品发布|美能QE量子效率测试仪提升光伏电池性能的先进工具

量子效率（QE）测试仪是评估光伏电池性能的关键工具，特别适用于复杂的钙钛矿/Si叠层电池。该设备通过高精度的光源和先进的信号处理技术，确保测量的准确性和重复性。美能QE量子效率测试仪能够模拟自然光谱，适应不同的研究需求，并提供精确的量子效率值，是研究和工业应用的理想选择。

 

 

QE量子效率测试仪的工作原理

量子效率（Quantum Efficiency, QE）是衡量太阳能电池对入射光响应程度的一个重要参数，它反映了太阳能电池的光电转换能力。量子效率定义为收集到的电荷载体数量与入射光子数量之比。在太阳能电池的研究和应用中，提高量子效率是提升光电转换效率的关键。

 

QE光谱吸收阈值的Sigmoid波长和能量范围

 

 

量子效率测试仪（QE）是一种用于测量光电探测器在特定波长下的光电转换效率的设备。在量子效率测试仪的工作过程中，单色仪将来自光源的白光分解为具有不同波长的单色光。这些单色光接着通过斩波器转换成脉冲光。当这些不同波长的脉冲单色光照射到太阳能电池样品上时，电池会产生相应的脉冲光电流。接下来，使用锁相放大器来接收并放大这些微弱的脉冲光电流信号。为了进行精确测量，还需要测试一个已知量子效率值的标准太阳能电池所产生的脉冲光电流信号。通过比较这两个信号，我们可以精确计算出待测样品的量子效率值。这种方法不仅提高了信号的信噪比，还确保了测量的准确性和可重复性。

 

 

工作原理示意图

 

 

QE量子效率测试仪的系统在钙钛矿/Si 叠层电池应用

由于钙钛矿/Si叠层电池的结构特殊性，其QE测试需要分结进行，即照射一个偏置光，导通其中一个，使之成为导线，测试另一个。

 

光照条件的控制：根据，硅基-钙钛矿叠层太阳能电池的研究表明，通过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，在进行量子效率测试时，应确保光源能够均匀覆盖整个测试区域，并且能够模拟自然光谱或其他特定光谱以适应不同的研究需求。

 

顶部钙钛矿测量:

顶部受光时，配850nm 长通滤片，调节最佳偏置光光强。偏置光强度较弱时，产生的光生载流子不足以填满陷阱，测量值偏小。

 

偏置光强度较大时，产生的光生载流子积累造成P区电子扩散系数增大，饱和电流密度增加，测得的EQE比真实小。

 

 

底部硅测量:

配550nm 短通滤片，顶部受光，调节最佳偏置光光强

 

由于载流子从顶部结转移到底部结， 顶部钙钛矿在光照下会有一个光生电压，这个电压对Si结的电流起阻碍作用，因此，须要在电压两端加偏置电压。在测试过程中须逐渐改变偏置电压，寻找最佳偏置电压点。

 

 

量子效率测试仪

 

 

 

• 兼容所有类型的光伏电池

 

• 四结电池测试（偏光/偏压模式）

 

• EQE测量重复精度：

 

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

 

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

 

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

 

• 短路电流密度重复性：＜0.1%

 

• 光学稳定度≤0.2% @550nm

量子效率测试仪在光伏电池性能评估中扮演着不可或缺的角色。通过精确模拟自然光谱和利用先进的光电技术，该设备不仅能提供高精度的测试结果，还能适应各种复杂的电池结构，。随着光伏技术的快速发展，美能量子效率测试仪将继续为研究和产业界提供可靠支持，助力太阳能电池效率的持续提升和技术革新。