太陽(yáng)電池量子效率演示文稿

太陽(yáng)電池量子效率演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)太陽(yáng)電池量子效率當(dāng)前第2頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)設(shè)備名稱：太陽(yáng)電池（光電材料）光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)型號(hào)：QTESTSTATION2000AD制造廠家：CROWNTECH,INC.當(dāng)前第3頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)QTESTSTATION2000AD型太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)測(cè)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(dòng)作由計(jì)算機(jī)控制完成，測(cè)試過(guò)程自動(dòng)化，最終完成數(shù)據(jù)采集、顯示、分析等工作。光源通過(guò)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(jì)算機(jī)中，再由計(jì)算機(jī)完成后續(xù)數(shù)據(jù)分析、計(jì)算、顯示并保存。主要功能及應(yīng)用：QTESTSTATION2000AD型光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)可以測(cè)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(yáng)能電池、探測(cè)器和光電材料等光譜響應(yīng)測(cè)試。當(dāng)前第4頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)基本工作原理：該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)光源產(chǎn)生的光經(jīng)斬波器和單色儀進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的單色光源，經(jīng)被檢測(cè)太陽(yáng)電池材料或器件后，產(chǎn)生電子信號(hào)，然后通過(guò)鎖相放大器放大，獲得材料或者器件的不同波長(zhǎng)的光－電轉(zhuǎn)換效率(光譜響應(yīng))。當(dāng)前第5頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)當(dāng)前第6頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)當(dāng)前第7頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)當(dāng)前第8頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)當(dāng)前第9頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)當(dāng)前第10頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)當(dāng)前第11頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)量子效率的基本概念太陽(yáng)能電池的量子效率是指太陽(yáng)能電池的電荷載流子數(shù)目與照射在太陽(yáng)能電池表面一定能量的光子數(shù)目的比率。因此，太陽(yáng)能電池的量子效率與太陽(yáng)能電池對(duì)照射在太陽(yáng)能電池表面的各個(gè)波長(zhǎng)的光的響應(yīng)有關(guān)。太陽(yáng)能電池的量子效率與光的波長(zhǎng)或者能量有關(guān)。如果對(duì)于一定的波長(zhǎng)，太陽(yáng)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(yáng)能電池在此波長(zhǎng)的量子效率為1。對(duì)于能量低于能帶隙的光子，太陽(yáng)能電池的量子效率為0。理想中的太陽(yáng)能電池的量子效率是一個(gè)正方形，也就是說(shuō)，對(duì)于測(cè)試的各個(gè)波長(zhǎng)的太陽(yáng)能電池量子效率是一個(gè)常數(shù)。太陽(yáng)能電池量子效率，有時(shí)也被叫做IPCE，也就是太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率(Incident-Photon-to-electronConversionEfficiency)。

當(dāng)前第12頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)外量子效率(ExternalQuantumEfficiency,EQE)，太陽(yáng)能電池的電荷載流子數(shù)目與外部入射到太陽(yáng)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(yáng)能電池的電荷載流子數(shù)目與外部入射到太陽(yáng)能電池表面的沒有被太陽(yáng)能電池反射回去的，沒有透射過(guò)太陽(yáng)能電池的，一定能量的光子數(shù)目之比。當(dāng)前第13頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)單晶硅電池的吸收波段（200nm到1200nm)太陽(yáng)光譜當(dāng)前第14頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)波長(zhǎng)小于400nm的光在厚度0.01um的硅中，就被全部吸收；波長(zhǎng)大于1000nm的光在175um的硅中沒有被完全吸收；單晶硅對(duì)光的吸收特性當(dāng)前第15頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)Si單晶硅對(duì)光的吸收過(guò)程透射光成為反射光的一部分反射光當(dāng)前第16頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)在175um厚度電池波長(zhǎng)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(zhǎng)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當(dāng)前第17頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)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)系公式當(dāng)前第18頁(yè)\共有19頁(yè)\編于星期六\23點(diǎn)QE應(yīng)用實(shí)例分析Figure5:Internalquantumefficienciesforthelong-wavelengthrangeofhigh-efficie