太陽電池量子效率演示文稿

太陽電池量子效率演示文稿目前一頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點太陽電池量子效率目前二頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點設(shè)備名稱：太陽電池（光電材料）光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)型號：QTESTSTATION2000AD制造廠家：CROWNTECH,INC.目前三頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點QTESTSTATION2000AD型太陽能電池光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)由光源，單色儀，光學(xué)斬波器及鎖相放大系統(tǒng)等組成，系統(tǒng)動作由計算機控制完成，測試過程自動化，最終完成數(shù)據(jù)采集、顯示、分析等工作。光源通過單色儀產(chǎn)生單色光，照射到樣品上，然后由鎖相放大系統(tǒng)等數(shù)據(jù)采集模塊完成數(shù)據(jù)采集并輸入計算機中，再由計算機完成后續(xù)數(shù)據(jù)分析、計算、顯示并保存。主要功能及應(yīng)用：QTESTSTATION2000AD型光譜響應(yīng)測試系統(tǒng)可以測試量子效率（光譜響應(yīng)）和光電轉(zhuǎn)換效率，適用于各種太陽能電池、探測器和光電材料等光譜響應(yīng)測試。目前四頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點基本工作原理：該系統(tǒng)通過對光源產(chǎn)生的光經(jīng)斬波器和單色儀進行濾波，以產(chǎn)生不同波長的單色光源，經(jīng)被檢測太陽電池材料或器件后，產(chǎn)生電子信號，然后通過鎖相放大器放大，獲得材料或者器件的不同波長的光－電轉(zhuǎn)換效率(光譜響應(yīng))。目前五頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點目前六頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點目前七頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點目前八頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點目前九頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點目前十頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點目前十一頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點量子效率的基本概念太陽能電池的量子效率是指太陽能電池的電荷載流子數(shù)目與照射在太陽能電池表面一定能量的光子數(shù)目的比率。因此，太陽能電池的量子效率與太陽能電池對照射在太陽能電池表面的各個波長的光的響應(yīng)有關(guān)。太陽能電池的量子效率與光的波長或者能量有關(guān)。如果對于一定的波長，太陽能電池完全吸收了所有的光子，并且我們搜集到由此產(chǎn)生的少數(shù)載流子（例如，電子在P型材料上），那么太陽能電池在此波長的量子效率為1。對于能量低于能帶隙的光子，太陽能電池的量子效率為0。理想中的太陽能電池的量子效率是一個正方形，也就是說，對于測試的各個波長的太陽能電池量子效率是一個常數(shù)。太陽能電池量子效率，有時也被叫做IPCE，也就是太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率(Incident-Photon-to-electronConversionEfficiency)。

目前十二頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點外量子效率(ExternalQuantumEfficiency,EQE)，太陽能電池的電荷載流子數(shù)目與外部入射到太陽能電池表面的一定能量的光子數(shù)目之比。內(nèi)量子效率(InternalQuantumEfficiency,IQE)，太陽能電池的電荷載流子數(shù)目與外部入射到太陽能電池表面的沒有被太陽能電池反射回去的，沒有透射過太陽能電池的，一定能量的光子數(shù)目之比。目前十三頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點單晶硅電池的吸收波段（200nm到1200nm)太陽光譜目前十四頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點波長小于400nm的光在厚度0.01um的硅中，就被全部吸收；波長大于1000nm的光在175um的硅中沒有被完全吸收；單晶硅對光的吸收特性目前十五頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點Si單晶硅對光的吸收過程透射光成為反射光的一部分反射光目前十六頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點在175um厚度電池波長小于1000nm的光基本沒有透射，IQE和EQE的差別反映的是前表面減反射膜和硅表面陷光結(jié)構(gòu)狀況波長大于1000nm的光有透射，IQE和EQE的差別反映的是前表面減反射膜，硅表面陷光結(jié)構(gòu)狀況，電池背表面的鈍化情況沒有透射光譜有透射光譜尾巴翹曲程度反映背表面的鈍化和增反射情況量子效率的定性分析目前十七頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點外量子效率和電池短路電流密度短路電流密度電流與QE的關(guān)系公式目前十八頁\總數(shù)十九頁\編于二十一點QE應(yīng)用實例分析Figure5:Internalquantumefficienciesforthelong-wavelengthrangeofhigh-efficie