全功能型太陽(yáng)能電池量子效率測(cè)試系統(tǒng)SCS100

SCS100全功能型太陽(yáng)能電池量子效率測(cè)試系統(tǒng)功能

適用電池全系列太陽(yáng)能電池

光譜范圍300－1100nm，可擴(kuò)展至1700nm

可測(cè)量參數(shù)光譜響應(yīng)度、外量子效率、光子電子轉(zhuǎn)換效率、內(nèi)量子效率、反射率、透射率、積分短路電流密度、光束誘導(dǎo)電流、量子效率制圖、反射率制圖、光束誘導(dǎo)電流制圖

可測(cè)樣品尺寸156mmX156mm

可測(cè)樣品模式交、直流測(cè)試法、交、直流偏置光測(cè)試法

SCS100全功能型太陽(yáng)能電池量子效率測(cè)試系統(tǒng)特點(diǎn)

1．全光譜太陽(yáng)光模擬，雙光源切換可選，高光強(qiáng)穩(wěn)定性

系統(tǒng)采用符合最新IEC60904標(biāo)準(zhǔn)的雙光源配置，采用氙燈和溴鎢燈來(lái)覆蓋太陽(yáng)光譜的整個(gè)范圍。無(wú)論是氙燈還是溴鎢燈，都可以提供超高的光強(qiáng)穩(wěn)定性，從而保證系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果的高重復(fù)性。當(dāng)不同的波段光譜測(cè)量時(shí)，選擇合適的光源波長(zhǎng)與相匹配的標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器，可以最大限度的優(yōu)化太陽(yáng)能電池量子效率的測(cè)試結(jié)果。

2．高重復(fù)性測(cè)試結(jié)果

系統(tǒng)從光源的穩(wěn)定性、單色儀的波長(zhǎng)準(zhǔn)確性與重復(fù)性、特有的光路設(shè)計(jì)、樣品的加持、數(shù)據(jù)的采集方式上確保測(cè)試結(jié)果的高重復(fù)性。

5次每次間隔1小時(shí)的測(cè)試結(jié)果與全波段重復(fù)性測(cè)試

3．窗口化軟件設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，將實(shí)用的儀器控制部分匯總到一個(gè)界面，將實(shí)用的儀器參數(shù)設(shè)置部分匯總到另一個(gè)界面，從而最大限度的將控制操作簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)一鍵運(yùn)行。

儀器參數(shù)設(shè)置可以按照不同樣品的測(cè)試需求保存為獨(dú)立的配置文件并導(dǎo)出，從而實(shí)現(xiàn)快速還原與測(cè)試的功能，隨時(shí)調(diào)出原有保留的參數(shù)設(shè)置。同樣配置的不同系統(tǒng)之間也可以統(tǒng)一相互調(diào)用。

系統(tǒng)軟件可以準(zhǔn)確得到理論積分電流密度值，并按照需求保存原始數(shù)據(jù)，支持ASCII、Excel、XML等多種格式數(shù)據(jù)導(dǎo)出。以便使用主流數(shù)據(jù)處理軟件調(diào)用，方便后續(xù)數(shù)據(jù)處理與分析。

4．快速M(fèi)apping功能

快速M(fèi)apping功能包括

1）量子效率Mapping功能

2）反射率Mapping功能

3）光束誘導(dǎo)電流（LBIC）功能

該功能針對(duì)100mmX100mm以上的較大面積的成品太陽(yáng)能電池片，用戶可以從Mapping功能獲得的數(shù)據(jù)中得到關(guān)于電池片的少子擴(kuò)散情況、電池片缺陷分布等信息。

上圖顯示6寸單晶硅電池IQE mapping，樣品右上角IQE數(shù)值明顯低于其他區(qū)域，因?yàn)槟抢镉腥庋蹮o(wú)法直接觀察到的缺陷。

上圖顯示單晶硅電池的反射率mapping，均勻度明顯不好，這顯示出酸洗過(guò)程中酸液有殘留，影響了整個(gè)電池的反射率均勻性。

上述Mapping數(shù)據(jù)是在同一個(gè)電池片上用400nm、650nm和950nm三個(gè)波長(zhǎng)做QE（LBIC）掃描得到的。650nm和950nm的掃描數(shù)據(jù)顯示電池具有良好的均勻性，但400nm掃描數(shù)據(jù)上，我們發(fā)現(xiàn)電池邊緣有不均勻區(qū)域。

太陽(yáng)電池量子效率測(cè)試系統(tǒng)可測(cè)量全系列太陽(yáng)能電池，主要包含如下晶體硅太陽(yáng)電池測(cè)試、非晶硅薄膜太陽(yáng)電池測(cè)試、染料敏化太陽(yáng)電池測(cè)試、銅銦鎵硒太陽(yáng)電池測(cè)試、III－V族多元化合物太陽(yáng)電池測(cè)試、有機(jī)太陽(yáng)電池測(cè)試?，F(xiàn)列舉太陽(yáng)能量子效率測(cè)試案例如下

1．晶體硅太陽(yáng)電池測(cè)試

晶體硅太陽(yáng)電池目前主要包括單晶硅、多晶硅電池，其特點(diǎn)是性能穩(wěn)定、市場(chǎng)化工藝成熟，常規(guī)樣品尺寸為125mm或156mm的方形電池片。目前QE系統(tǒng)用于工業(yè)化產(chǎn)品檢測(cè)的主要是針對(duì)此類應(yīng)用，可通過(guò)內(nèi)外量子效率、反射率等參數(shù)分析電池片性能和均勻性，有助于成品效率提升。針對(duì)此類應(yīng)用，選擇快速M(fèi)apping掃描功能，可以提供和分析快速mapping測(cè)試可以提供缺陷相關(guān)LBIC影像圖。晶體硅太陽(yáng)電池通常測(cè)試外量子效率、反射率、內(nèi)量子效率以及表面均勻性（mapping掃描）。

樣品概述

晶體硅電池

156mm＊156mm

測(cè)試條件

光譜范圍300～1100nm

測(cè)試光斑Φ10mm

調(diào)制頻率170Hz

時(shí)間常數(shù)100ms

環(huán)境溫度25±1℃

Mapping測(cè)試條件

室溫掃描步長(zhǎng)1mm 掃描時(shí)間5min

測(cè)試波長(zhǎng)550nm。

測(cè)量項(xiàng)目

光譜響應(yīng)度、外量子效率、反射率、內(nèi)量子效率、短路電流密度。

2．非晶硅薄膜太陽(yáng)電池測(cè)試

非晶硅薄膜太陽(yáng)電池是目前市場(chǎng)上少數(shù)具有能力挑戰(zhàn)晶體硅電池主流地位的電池種類。它的主要特點(diǎn)是成本低廉，非常有利于太陽(yáng)能的普及。

非晶硅薄膜太陽(yáng)電池可以分為單結(jié)、雙結(jié)和三結(jié)等，每一個(gè)PN結(jié)都可以看做一個(gè)子電池。因此在測(cè)量時(shí)應(yīng)注意采用偏置光進(jìn)行配合才能得到正確的結(jié)果。

非晶硅薄膜太陽(yáng)電池通常測(cè)量外量子效率，多結(jié)電池需要測(cè)每個(gè)PN結(jié)的量子效率和短路電流密度。

三結(jié)非晶硅薄膜太陽(yáng)電池結(jié)構(gòu)

非晶硅薄膜太陽(yáng)電池樣品實(shí)物圖

樣品概述多結(jié)薄膜電池（非晶／微晶／微晶鍺硅）

100mm＊100mm

測(cè)試條件光譜范圍300～1100nm

測(cè)試光斑Φ2．5mm

調(diào)制頻率180Hz

時(shí)間常數(shù)300ms

藍(lán)光、紅光偏置

環(huán)境溫度25±1℃

測(cè)量項(xiàng)目子電池的外量子效率、短路電流密度