O sistema de medição QE/IPCE da célula solar é capaz de quantificar com precisão a eficiência da conversão eletrônica da célula solar para diferentes comprimentos de onda da luz que entra, mostrando detalhadamente as propriedades de resposta da célula em diferentes regiões espectrais. Isso ajuda os pesquisadores a entender com precisão os pontos fortes e os pontos fracos da bateria, fornecendo uma base essencial para o design otimizado. Ao analisar os dados QE / IPCE de diferentes materiais, é possível obter uma visão aprofundada do desempenho de vários materiais durante a conversão fotoelétrica real, selecionando materiais semicondutores de melhor qualidade para a fabricação de células solares e impulsionando a melhoria contínua do desempenho da bateria.

Etapas de medição do sistema de medição QE/IPCE de células solares:

1. Preparação da amostra

Limpeza: assegurar que a superfície das células solares testadas seja limpa, livre de impurezas e poluentes, para não afetar a precisão dos resultados de medição. Pode ser lavado com o solvente apropriado e, em seguida, secado naturalmente ou soprado com gás seco.

Fixação de instalação: a amostra preparada é instalada corretamente na plataforma de teste para garantir que a sua posição seja estável e bem alinhada com a rota óptica de fontes de luz, detectores e outros componentes. Alguns sistemas podem exigir fixações ou suportes específicos para auxiliar a instalação.

Calibração do sistema

Calibração da fonte de luz: a fonte de luz do sistema de medição é ativada, geralmente uma lâmpada de xenon com distribuição espectral contínua ou outra fonte de luz adequada. A fonte de luz é calibrada usando um dispositivo de referência padrão, como uma bateria padrão com eficiência quântica conhecida, para determinar a distribuição da intensidade da luz em diferentes comprimentos de onda para o cálculo preciso da eficiência quântica posterior. Esta etapa é fundamental porque a estabilidade e a precisão da fonte de luz afetam diretamente a confiabilidade dos resultados de medição.

Calibração do detector: os detectores usados ​​no sistema também precisam ser calibrados para garantir que sua sensibilidade de resposta a diferentes comprimentos de onda da luz seja consistente. As operações de calibração podem ser realizadas usando uma fonte de luz padrão ou uma fonte de sinal com características conhecidas.

3. Configuração de parâmetros

Escolha do intervalo de comprimento de onda: Defina o intervalo de varredura de comprimento de onda adequado no sistema de controle, de acordo com o intervalo de resposta espectral esperado para a célula solar a medir. Em geral, é necessário cobrir as principais áreas espectrais que as células solares podem absorver, por exemplo, para as células solares baseadas em silício, que geralmente concentram-se na faixa de comprimentos de onda da luz visível até a região do infravermelho próximo.

Configuração do passo: determinar o tamanho do passo durante a varredura de comprimento de onda, passos menores podem melhorar a precisão da medição, mas aumentam o tempo de medição e a quantidade de dados; Os passos maiores podem levar à perda de alguns detalhes. É necessário escolher o passo certo com base na situação real.

Outros ajustes de parâmetros: também podem envolver algumas outras configurações de parâmetros, como tempo de integração, ganho, etc., que afetam o efeito e a qualidade da captação de sinal e devem ser otimizados de acordo com os requisitos experimentais específicos.

4. Coleta de dados

- Iluminação monocromática e detecção de sinal: de acordo com a ordem de comprimento de onda definida, deixe o monocromátero emitir um comprimento de onda específico de luz monocromática para a amostra da célula solar. Neste momento, a bateria produz o sinal de corrente óptica ou tensão correspondente, que é recebido pelo detector e convertido em sinal elétrico para o sistema de coleta de dados.

Registro de dados armazenados: o sistema de coleta de dados registra em tempo real o número de fótons entrantes em cada comprimento de onda, o número de portadores gerados (convertidos através da medição dos valores de corrente ou tensão obtidos) e armazena-os para análise posterior. Ao longo do processo, assegure a integridade e a precisão dos dados, evitando perdas ou erros de dados devido a interferências externas ou outros fatores.