太阳能电池测试系统

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太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统

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Spectral Response Quantum Efficiency IPCE Measurement system for solar cells 太阳能电池光谱响应量子效率IPCE测试系统.pdf

　　太阳能电池测试行业长期的经验，使得我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统始终处于行业领先位置。符合IEC, JIS, ASTM标准规定，我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统具有很高的稳定性和重复性。
　　作为光伏器件厂商和科研工作者，为了获得高效的产品，就需要一套高性能太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统来帮助完成产品改进。我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统可以出色的完成测试太阳能电池（光电材料）的IPCE/QE/量子效率/光谱响应，进而帮助厂商和科研工作者分析改进太阳能电池加工制造材料和工艺等。

　　目前，石油、天然气等不可再生能源价格的居高不下，使得人类对太阳能电池（光电材料）的研究开发进入了一个新的阶段，国内很多实验室和科研院校也都加紧了对太阳能电池材料（光电材料）的研究和开发。
　　太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试作为太阳能电池（光电材料）研究开发的一个环节，至关重要，需要专业的测试系统来完成。针对当前人们对太阳能电池材料（光电材料）的研究和开发，以及太阳能电池（光电材料）研究人员搭建太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统的耗时耗力，我公司特推出太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统，并已在很多太阳能电池材料（光电材料）研究、测试实验室广泛使用。

一、我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统的优势：
　　1. 技术服务全面
　　我公司始终把客户需求摆在首要位置，针对客户特殊需求量身定做，为客户提供全套解决方案，终身提供技术服务，为客户节省了搭建太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统所消耗的时间和人力物力，同时也得到了客户的一致好评。
　　2. 针对性强
　　凭借雄厚的光电技术知识和行业经验，针对不同类型的太阳能电池（光电材料）以及客户对测试系统的不同需求，我公司对太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统也做出了相应的调整，以达到较好的测试效果。目前，针对硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池、多元化合物为材料的太阳能电池、功能高分子材料制备的大阳能电池、纳米晶太阳能电池等不同的太阳能电池，我公司也都搭建了不同的测试系统。
　　3. 性价比高
　　我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统采用国外知名公司仪器集成，信噪比高，性能稳定，技术先进，对太阳能电池（光电材料）的IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试过程实现自动化，过程简单方便，测试结果在行业内也会具有一定的权威性和说服力。同时，我公司推出的整套太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统具有很高的性价比。
　　4. 成熟的太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统
　　凭借测试系统的高性价比以及全面的技术服务，我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统已在国内很多单位的实验室投入使用，包括清华大学等知名大学、国家权威的太阳能计量单位、中国科学院等研究机构以及众多的太阳能相关企业，经过大量客户对我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统的使用，证明了我公司的太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统的成熟。

二、太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统简介
　　该系统可以测试各种光电器件，包括p-n节和染料敏化太阳能电池（DSSCs）。
系统中包括光源，单色仪，滤光片，和光学模块，用以在光电器件上形成辐射，同时一个偏置光也会被加在器件上，用来模拟最终使用条件。计算机连接单色仪，数据采集设备，完成信号转换，校准，保存测试数据，并生成报告。不同的系统包含不同的配置，并且有不各种不同的选项配置。

　　1. 预选的太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试标准配置
　　2. 简单灵活的太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试软件
　　3. 各种光源作为选项以满足不同的测试要求
　　4. Stanford光学斩波器和锁相放大器保证高信噪比
　　5. 经权威部门校准过的标准探测器
　　6. 太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试夹具

　　凭借太阳能电池（光电材料）测试行业的长期积累，我们已将太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应系统做到最优化。该系统可以测试各种太阳能电池、探测器、光电转换器件的IPCE/QE/量子效率/光谱响应。系统中集成了最优的测试部件，可以出色的完成太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试，满足用户的不同测试要求。

什么是太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应？
　　太阳能电池（光电材料）光谱响应测试，或称量子效率QE（Quantum Efficiency）测试，或光电转化效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 测试等，广义来说，就是测量太阳能电池（光电材料）的光电特性在不同波长光照条件下的数值，所谓光电特性包括：光生电流、光导等。量子效率QE（Quantum Efficiency）和光电转化效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency)是指太阳能电池（光电材料）产生的电子-空穴对数目与入射到太阳能电池（光电材料）表面的光子数目之比。通常，我们所说的太阳能电池（光电材料）量子效率QE（Quantum Efficiency）都是指外量子效率EQE（External Quantum Efficiency），也就是说太阳能电池（光电材料）表面的光子反射损失是不被考虑的。太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试对于太阳能电池（光电材料）的研究至关重要，因为太阳能电池（光电材料）在太阳光组成比例最大的波段具有最大IPCE/QE/量子效率/光谱响应是非常重要的。

如何测试太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应？
　　该太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统，由宽带光源、单色仪、信号放大模块、光强校准模块、计算机控制和数据采集处理模块组成。我们可以与用户密切协作，根据用户需要测试的样品的类型、测试指标、测试条件，设计和组建最适合每个客户测试需要的系统。

标准配置

　　a. 计算机控制全自动三光栅单色仪／双单色仪
　　b. 计算机控制自动滤光轮配备合适的级差滤光片，用以消除二级衍射杂散光
　　c. 经过权威部门校准的标准探测器
　　d. 测试单色光辐射强度，测试太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应
　　e. 简单易用的软件，友好的界面
　　f. 标准测试波段为350-1100nm，其它波段作为扩展选项
　　g. 单色光光谱带宽0.06-18nm可调
　　h. 测试步长可选，默认为5nm
　　i. 通过参考光谱计算单色光辐射强度
　　j. 测试夹具
　　k. 安装培训

系统选项

　　a. 偏置光源
　　b. 多节太阳能电池（双节太阳能电池和三节太阳能电池）测试
　　c. 温度控制样品测试平台
　　d. 真空吸附样品台
　　e. 反射率、透射率以及内量子效率测试
　　f. 185-350，1100-1700nm，1700-2500nm测试扩展
　　g. 特殊定制测试夹具
　　h. 特殊定制太阳能电池测试系统

系统组件
光源
　　钨灯光源，350-2600nm，稳定性高（<0.5%），光谱曲线平滑
　　氙灯光源，250-2200nm，高强度辐射
　　氘灯光源，185-400nm，深紫外光源，稳定性高，光谱曲线平滑
　　复合光源，185-2600nm，计算机控制，光谱范围宽，测试方便
单色仪
　　1/4米双单色仪，超低杂散光（< 10-9），高分辨率（相加模式<0.04nm；相减模式0.06nm），计算机控制电动狭缝，全部计算机控制自动化。
锁相放大器和光学斩波器
　　斯坦福（Stanford Research Systems），世界顶级仪器，高信噪比
　　SR540 —光学斩波器 Optical Chopper System
　　SR830 —数字锁相放大器100 kHz DSP Lock-In Amplifier
电流前置放大器
　　电流前置放大器后接锁相放大器，BNC输入和输出。当系统中加载偏置光源以后，最好就不要再使用前置放大器了。
光学模块和光路系统
　　增强辐射强度，提高信噪比，聚焦辐射到样品上，辐射面积可调。
光学暗室
　　光封闭，内含光路系统，样品台高度可调，可以控制测试温度（选项），可以真空吸附（选项）
标准探测器
　　350-1100nm（其它波段作为选项），附带校准数据
系统说明书
　　介绍测试背景、安装说明和测试步骤
自动滤光轮和级差滤光片
　　计算机控制电动滤光轮，配备级差滤光片，消除二级衍射杂散光。
系统软件
　　仪器控制完全自动化（单色仪、自动滤光轮、数据采集）
数据采集、绘制曲线、数据处理保存
　　交流测试模式
　　前置放大器
　　光学斩波器
　　数字锁相放大器
　　直流测试模式
　　高灵敏度测试表

单节太阳能电池IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试曲线示例

三节太阳能电池IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试曲线示例


Solar Cell Quantum Efficiency or IPCE Measurement System

Features:
1.        A turn key, fully automatic QE / IPCE measurement station in compliance with all major international standards for PV testing, such as ASTM and IEC etc.
2.        State of the art system suited for all categories of PV devices
3.        Multi-junction solar cell measurement
4.        Extremely stable light source and high signal to noise ratio
5.        Wide spectral range from deep UV to MID-IR, extendable to other range
6.        Integrating sphere module for both External QE and Internal QE testing
7.        Measurement of PV devices with slow time response, such as dye sensitised
8.        Calculation of Isc under AM0, AM1.5D and AM1.5G
9.        System expandable to PL measurement with optional modules for customers with limited budget
10.        Advanced modular design with a great variety of options to best fit the need of individual laboratory
11.        Intuitive Interface for operations
12.        Appropriate for use in either research and development applications or in product quality control by manufacturers

Applicable Photovoltaic Devices:
Silicon
Si (crystalline)
Si (multicrystalline)
Si (thin-film transfer)
Amorphous/nanocrystalline Si
Si (amorphous)
Si (nanocrystalline)
III–V cells
GaAs (crystalline)
GaAs (thin film)
GaAs (multicrystalline)
InP (crystalline)
Thin-film chalcogenide
CIGS (cell)
CdTe (cell)
Photochemical
Dye sensitised
Organic
Organic polymer
Multijunction devices
GaInP/GaAs/Ge
GaInP/GaAs
GaAs/CIS (thin film)
a-Si/mc-S
The spectral responsivity of a photovoltaic device is useful for understanding device performance and material characteristics. The quantum efficiency (QE) or IPCE is a quantity defined as the percentage of photons hitting the photoreactive surface that will produce the current obtained outside the device, and normally reported over the wavelength range λ.(unit: nm) to which the device responds:
QE(λ) = 1240 R(λ)/λ
In which, R(λ) (unit: A/W) is defined as the output current (short circuit current) per input irradiance or radiant power at a given wavelength.
QE or IPCE is an accurate measurement of the device's electrical sensitivity to light. The Quantum Efficiency of a solar cell is a very important measure for solar cells as it gives information on the current that a given cell will produce when illuminated by a particular wavelength. If the quantum efficiency is integrated (summed) over the whole solar electromagnetic spectrum, one can evaluate the current that a cell will produce when exposed to the solar spectrum. The ratio between this current and the highest possible current (if the QE was 100% over the whole spectrum) gives the electrical efficiency of the solar cell.
System Specifications:
Wavelength Range
Light Source, 250nm – 2500nm, Other Wavelength Optional
Monochromator, 185nm – 3600nm, Others Wavelength Optional
Calibration Detector, Si: 200 nm – 1100nm; InGaAs and Others Optional
Wavelength Resolution
0.1nm – 20nm
Stray Light
Single Monochromator, Better Than 10 at 220nm (Nal) For QTest 1000
Double Monochromator, Better Than 10 at 220nm (Nal) For QTest 2000
Sample Illuminating Area
From Sub-millimeter to 156 x 156mm or larger, User Changeable
Sample Chamber
D500 x W400 x H250mm, Other Size Optional
Data Acquisition Module
AC Measurement: Lock-in Amplifier
Sensitivity: 2 nV to 1 V
Current input: 106 or 108 V/A
DC Measurement: Multimeter / Source Meter and Pre-amplifier
Computer Interface
RS232 Standard, USB and IEEE-488 optional
Software
Hardware Setup and Control:
Wavelength Scanning
Input / Output Slits Adjustment
Gratings changing
Filter Wheel Control
Setup and Data Collection of
Lock-in Amplifier or
Multimeter / Source Meter
Data Acquisition:
Real Time Display
System Calibration
Data Analyzing
Data Storage
Report printing
Reflectivity and Transmittancefor EQE and IQE
Other options
Temperature Control
Multijunction Cell Measureme

太阳能电池I-V特性测试系统
目前，石油、天然气等不可再生能源价格的居高不下，使得人类对太阳能电池的研究开发进入了一个新的阶段，国内很多实验室和科研院校也都加紧了对太阳能电池材料的研究和开发。
太阳能电池I-V特性测试作为太阳能电池研究开发的一个环节，至关重要，需要专业的测试系统来完成。针对当前人们对太阳能电池材料的研究和开发，以及太阳能电池研究人员搭建太阳能电池I-V特性测试系统的耗时耗力，我公司特推出太阳能电池I-V特性测试系统，并已在很多太阳能电池材料研究、测试实验室广泛使用。

一、我公司太阳能电池I-V特性测试系统的优势：
１． 技术服务全面
针对客户特殊需求量身定做，为客户提供全套解决方案，终身提供技术服务，为客户节省了搭建太阳能电池I-V特性测试系统所消耗的时间和人力物力，同时也得到了客户的一致好评。
２． 针对性强
凭借雄厚的光电技术知识和行业经验，针对不同类型的太阳能电池以及客户对测试系统的不同需求，我公司对太阳能电池I-V特性测试系统也做出了相应的调整，以达到较好的测试效果。目前，针对硅太阳能电池、多元化合物为材料的太阳能电池、功能高分子材料制备的大阳能电池、纳米晶太阳能电池等不同的太阳能电池，我公司也都搭建了不同的测试系统。
３． 性价比高
太阳能电池I-V特性测试系统采用国外知名公司仪器集成，信噪比高，性能稳定，技术先进，对太阳能电池的测试过程实现自动化，过程简单方便，测试结果在行业内也会具有一定的权威性和说服力。同时，我公司推出的整套太阳能电池I-V特性测试系统具有很高的性价比。
４． 成熟的太阳能电池I-V特性测试系统
凭借测试系统的高性价比以及全面的技术服务，我公司太阳能电池I-V特性测试系统已在国内很多单位的实验室投入使用，包括清华大学等知名大学、国家权威的太阳能计量单位、中国科学院等研究机构以及众多的太阳能相关企业，经过大量客户对我公司太阳能电池I-V特性测试系统的使用，证明了我公司的太阳能电池I-V特性测试系统的成熟。

二、太阳能电池I-V特性测试系统简介
我公司太阳能电池I-V特性测试系统主要用来测试太阳能电池的I-V特性等。光源光谱和强度特性可模拟各种条件下的太阳光谱（AM0、AM1.0、AM1.5、AM1.5Global、AM2.0、AM2.0Global），稳定性高，均匀性好，均可达到A类标准，多种光照射面积尺寸；样品台可控温；高精度表头、可调负载和配套软件组成的系统能够通过计算机对测试参数进行设置，并且读取数据，在计算机内进行数据处理，绘制I-V和曲线和显示其它参数并打印输出；系统还可根据客户的具体情况和特殊需求进行相应的系统扩展和改装