1、太阳能电池量子效率,Quantum efficiency of a solar cell太阳能电池的量子效率是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。因此,太阳能电池的量子效率与太阳能电池对照射在太阳能电池表面的各个波长的光的响应有关。太阳能电池的量子效率与光的波长或者能量有关。如果对于一定的波长,太阳能电池完全吸收了所有的光子,并且我们搜集到由此产生的少数载流子(例如,电子在P型材料上),那么太阳能电池在此波长的量子效率为1。对于能量低于能带隙的光子,太阳能电池的量子效率为0。理想中的太阳能电池的量子效率是一个正方形,也就是说,对于测试的各个波长的太阳能电
2、池量子效率是一个常数。但是,绝大多数太阳能电池的量子效率会由于再结合效应而降低,这里的电荷载流子不能流到外部电路中。影响吸收能力的同样的太阳能电池结构,也会影响太阳能电池的量子效率。比如,太阳能电池前表面的变化会影响表面附近产生的载流子。并且,由于短波长的光是在非常接近太阳能电池表面的地方被吸收的,在前表面的相当多的再结合将会影响太阳能电池在该波长附近的太阳能电池量子效率。类似的,长波长的光是被太阳能电池的主体吸收的,并且低扩散深度会影响太阳能电池主体对长波长光的吸收能力,从而降低太阳能电池在该波长附近的太阳能电池量子效率。用稍微专业点的术语来说的话,综合器件的厚度和入射光子规范的数目来说,太
3、阳能电池的量子效率可以被看作是太阳能电池对单一波长的光的吸收能力。太阳能电池量子效率,有时也被叫做IPCE,也就是太阳能电池光电转换效率(Incident-Photon-to-electron Conversion Efficiency)。通常被提到的两种太阳能电池量子效率:外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE),太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的一定能量的光子数目之比。内量子效率(Internal Quantum Efficiency, IQE),太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的没有被太阳能电池反射回去的,没有
4、透射过太阳能电池的,一定能量的光子数目之比。内量子效率通常大于外量子效率。内量子效率低则表明太阳能电池的活性层对光子的利用率低。外量子效率低也表明太阳能电池的活性层对光子的利用率低,但也可能表明光的反射、透射比较多。为了测试太阳能电池内量子效率,首先得测试太阳能电池的外量子效率,然后测试太阳能电池的透射和反射,并且综合这些测试数据,来得出内量子效率。1. 主题内容与适用范围 本标准规定了测试太阳能电池光谱响应的基本要求、测试及数据处理方法。 本标准适用于太阳能电池相对光谱响应和绝对光谱响应的测试。2. 原理 用各种波长不同的单色光分别照射太阳能电池时,由于光子能量不同以及太阳能电池对光的反射、
5、吸收、光生载流子的收集效率等因素,在辐照度相同的条件下会产生不同的短路电流。以所测得的短路电流密度与辐照度之比即单位辐照度所产生的短路电流密度与波长的函数关系来测绝对光谱响应,以光谱响应的最大值进行归一化的光谱响应来测相对光谱响应。 光谱响应特性包含了太阳能电池的许多重要信息,同时又与测试条件有密切关系。本标准规定,当用单色光测量太阳能电池的光谱响应时一般都要在模拟阳光的偏置光照射下进行侧量,利用给定的阳光光谱辐照度和按照规定正确测得的绝对光谱响应数据,能够计算出标准条件下太阳能电池的短路电流密度: Jsc(AMN)=PAMN()Sa()d式中:PAMN()给定标准条件下大气质量为N的太阳光谱
6、辐照度,W/m2m;Sa()太阳能电池绝对光谱响应,Aw 偏置光对光谱响应的影响程度随太阳能电池的类型不同而不同。经过实验证明偏置光对光谱响应没有明显影响的太阳能电池,测量时可以不加偏置光。3. 相对光谱响应的测试3. 1 基本要求3. 1. 1 一般采用调制光测量太阳能电池的光谱响应(见图1)。 待测电池和取样电阻之间用粗短导线连接,测量仪器要严格接地,测量过程中应避免电火花或其他杂散信号干扰。从单色器到斩波器之间的光路部分需用减反射的光密封箱密封。标准测试温度规定为25。3. 1. 2 允许采用恒定光或脉冲光测量太阳能电池的光谱响应,但应注意把单色光光路、测试电池和辐照度探测器等用减反射的
7、光密封箱严格密封并防止其他热辐射干扰。杂散辐射强度应小于总辐射强度的0.1。只有经过实验证明偏置光对光谱响应没有明显影响的太阳能电池才可以使用恒定光或脉冲光。3. 1. 3 当用不同的方法测量太阳能电池的光谱响应所得结果不一致时,应以调制光测量方法为仲裁方法。3. 2 测量装置及设计3. 2. 1 光源3. 2. 1. l 光源可采用有足够辐照度的卤钨灯、稳态氙灯、脉冲灯或其他光源。3. 2. 1. 2 稳态光源的供电电源一般使用直流稳流源,要求输出电流不稳定度应每小时小于0.1%,直流电流纹波应不大于2。3. 2. 2 单色器3. 2. 2. 1 光栅单色器、棱镜单色器或滤光片组等都能够用作
8、产生单色光的单色器,可根据实际情况选择。3. 2. 2. 2光栅单色器各波长的带宽是均匀的,但应注意消除二级光谱的影响。3. 2. 2. 3 一般用钠灯或其他灯校准单色器的波长读数,波长刻度示值必须调节到与灯的标准波长谱线相一致。3. 2. 2. 4 使用窄带滤光片组能够获得大面积均匀的光照平面。对于中心波长小于1000nm的滤光片,要求通带半宽度小于18nm,背景小于1,应定期检测滤光片的透光率曲线,滤光片组中滤光片中心波长的间距应不大于50nm ,短波和长波滤光片的中心波长应满足测试太阳能电池光谱响应的要求。3. 2. 2. 5 使用光栅或棱镜单色器时应力求光照均匀,光照面的大小应按照待测
9、电池的需要调节,光照面应覆盖待测电池。3. 2. 3 偏置光 偏置光是一种非调制的恒定光,可用AM或AM1.5太阳模拟器作为光源。测量时偏置光与交变的单色光相叠加照射太阳能电池。为了便于控制待测电池的温度,在偏置光与样品之间应加上活动遮光板。3. 2. 4 斩波器 单色光束通过斩波器后成为交变的低频信号,斩波频率一般为32Hz。3. 2. 5 辐照度探测器 一般使用光谱响应已知的太阳能电池作为比对太阳能电池。用比对太阳能电池代替一般的辐照度探测器。也可以使用真空热电偶、热释电辐射计等作为辐照度探测器。3. 2. 6 取样电阻 一般采用0.01级标准电阻器作为取样电阻,接在待测电池的两端,用测量
10、取样电阻上电压降的方法测量短路电流,取样电阻应取最小值,以便尽可能保证短路条件,一般可在0. 10. 8范围内选择。3. 2. 7 锁相放大器 锁相放大器是光谱响应测量中的关键设备,要求工作稳定、无漂移、线性好。3. 2. 8 样品架 样品架的设计应保证在测量过程中使待测电池和辐照度探测器处于相同位置,使用经过校准的温度计测量样品架温度,测量误差应小于1。3. 2. 9 光源辐照度监测器 硅太阳能电池或光电二极管都可用作光源辐照度监测器,一般设置在斩波器反光镜一侧,用来监视光源辐照度的稳定性。3. 2. 10 信号检测 待测电池的短路电流和辐照度探测器的信号经放大器放大后可直接用数字电压表检测
11、。数字电压表的准确度应不低于0.1%(读数)1个字,也可以用微计算机自动记录3. 2. 11 测量装置设计 按照图1将各部分装配成完整的测量装置,全套装置的设计允许采用两种形式: a. 手工操作,手工记录数据和计算; b. 在微计算机控制下自动测量,自动进行数据处理并输出结果。 由于光谱响应测量的实验操作和数据处理工作量大,为便于控制精度,本标准推荐将测量装置设计成为微计算机控制形式。3. 3 测试步骤及相对光谱响应的计算3. 3. 1 测试步骤 无论手动或自动测量,均采用比对测量法: a. 用标准太阳能电池测量并调节偏置光辐射到需要的辐照度; b. 调节待测电池的温度到规定温度; c. 用辐
12、照度探测器测量单色光的相对能量; d. 在辐照度不变的条件下测量待测电池的短路电流密度。3. 3. 2 相对光谱响应的计算 使用光谱响应已知的比对太阳能电池作为光束辐照度探测器时,待测电池的相对光谱响应为:Sr ()= Sr ()J sc ()Jsc() 式中:Sr () 比对太阳能电池的相对光谱响应; Jsc() 比对太阳能电池在给定辐照度下的短路电流密度,A/m2 ; J sc () 待测电池在给定辐照度下的短路电流密度,A/m2 。 若使用真空热电偶作为辐照度探测器,则待测电池的相对光谱响应Sr()按下式计算:Sr ()= J sc () U() 式中:U()真空热电偶的开路电压,Vo3
13、. 4 测量误差 使用同一套测量装置,其测量误差应符合以下要求: a. 在峰值响应的半值以上区间,其相对误差应小于2; b. 在峰值响应的半值以下区间,其相对误差应小于5。4 绝对光谱响应的测试及定标4. 1 基本要求 首先按照以上规定测量太阳能电池的相对光谱响应,之后通过适当的步骤对纵坐标进行绝对定标,即可得到绝对光谱响应。常用的定标方法是激光定标,从出射激光光束到测试电池和绝对辐射计必须用减反射的光密封箱严格密封并防止其他热辐射干扰,待测电池的温度应该与测量相对光谱响应时相一致。为了保证精度,用绝对辐射计和待测电池重复测量三次以上,取三次以上的算术平均值作为光谱标定值,测量精度应不低于2。
14、4. 2 绝对定标测量仪器4. 2. 1 激光器 一般选择1030mW稳态激光器作为定标光源,激光波长应在电池光谱响应灵敏度较高的波长范围之内,辐射不稳定度应每小时小于l。4. 2. 2 绝对辐射计 绝对辐射计用以测量激光光束的绝对能量,使用前先检查炭黑是否完整并校准功率灵敏度,要求精度不低于2。4. 2. 3 取样电阻 同3. 2. 6。4. 2. 4 数字电压表 数字电压表是绝对辐射计和太阳能电池输出信号的显示仪器,数字电压表的准确度应不低于0.1(读数)1个字。4. 2. 5 可以用功率和单色性符合要求的其他单色光源代替激光器,定标步骤和数据处理方法按4. 3条规定进行。4. 3 定标步
15、骤和绝对光谱响应的计算4. 3. 1 定标步骤 首先用绝对辐射计测量波长为c的激光辐照度W(c),在激光辐照度不变的条件下把绝对辐射计换为待测电池,测量电池的短路电流密度Jsc(c)。4. 3. 2 绝对光谱响应的计算测得W(c)和Jsc(c)之后,太阳能电池在波长c处的绝对光谱响应Sa(c)为:Sa (c)= J ac (c) W(c) 因相对光谱响应Sr()是已知的,令:K= Sa (c) Sr (c) 改写(5)式得:Sa (c)= KGR(c)根据(5)式在波长c处求得的比例系数K适用于各个波长,所以有:Sa () = K Sr (c)式中:Sa()所求太阳能电池的绝对光谱响应,A/W
16、 当测量待测电池的相对光谱响应时,如果使用已知绝对光谱响应Sa()的光谱标准太阳能电池作为比对太阳能电池,则按照(2)式,应把Sr()换为Sa(),待测电池的绝对光谱响应Sa()可直接计算出来:Sa ()= Sa () J ac () J ac () 5测试报告染料敏化太阳能电池的光谱响应测试和IV特性测试摘要TiO2染料敏化太阳能电池与以半导体为基础的太阳能电池,在基本工作原理上有本质的区别。染料敏化太阳能电池本身特有的特性也得以应用。这里,我们将会对染料敏化太阳能电池光谱响应的两种测试方式进行比较。根据ASTM标准规定,光谱响应的标准测试方法也似乎适用染料敏化太阳能电池。在这种测试方式中,
17、染料敏化太阳能电池对脉冲辐射的响应是非常重要的,因为染料敏化太阳能电池的脉冲照射强度是非常复杂的。染料敏化太阳能电池的响应时间与TiO2中电子的诱捕有关,并且取决于照射强度情况和染料敏化太阳能电池的化学成分。因此,在测试染料敏化太阳能电池光谱响应之前,要先测试染料敏化太阳能电池光谱响应测试中,相同的光照情况下的染料敏化太阳能电池的响应时间。介绍一种新型的,建立在染料敏化纳米晶基础上的太阳能电池,被Gratzel和他的小组发展起来。从那以后,关于染料敏化太阳能电池的许多工作被陆续发表。引人注目的是,对于这种染料敏化纳米晶太阳能电池的高量子效率被发布,效率高达11%(0.249cm2, AM1.5
18、G, 1000W/cm2)染料敏化太阳能电池的构成与工作原理染料敏化太阳能电池建立在宽能带隙半导体材料基础上,通常是。而吸附了染料的单层二氧化钛,TiO2对可见光比较敏感。使用频率最高的染料是?%,光电极由玻璃上形成的TiO2透气薄膜构成,反向电极由镀有SnO2 : F的玻璃构成,上面同时淀积少量铂作为催化。在一个完整的染料敏化太阳能电池内部,光电极和反向电极被固定在一起,电极之间和TiO2纳米粒之间的空隙,被电解质填充,电解质由一种含氧化还原对的有机溶剂构成,通常是%#%。其它的染料敏化太阳能电池设计也有可能,比如塑料也可以用做基片材料,或者整体设计也可以接受。在一个平面上的单层染料对入射光
19、的吸收不到1%(一个太阳常数的情况下)。通过使用直径为10-20nm的TiO2晶体粒,染料敏化太阳能电池的表面积被扩大了1000倍。染料敏化太阳能电池的工作原理,是建立在染料被激发后快速运动的电子注入到TiO2传导带的基础上的,同时留下氧化的染料分子在TiO2上面。注入的电子渗透通过TiO2并且进入外部电路。在反向电极上,通过外部电路导入的电子,三碘化物被金属铂降低为碘化物。碘化物被电解质转向光电极,在这里消除氧化染料。染料分子然后又准备进入下一次激发/氧化/消除的循环。对于效率的正确量化,检测仪器的标准程序都是有规定的。ASTM标准对太阳能电池光谱响应的测试也有规定。测试方式的建立基础是太阳
20、能电池工作环境为一个太阳常数的连续光照。光谱响应是通过脉冲单色光照,也就是斩波调制光束来测试出来的。锁相放大技术用来确定太阳能电池输出电流中的脉冲电流部分。使用标准测试方式的问题与晶体硅太阳能电池相比,TiO2染料敏化太阳能电池的电子特性具有独特的性质,这与染料敏化太阳能电池的本性有关。其中一个主要特征就对入射光变化的响应比较慢,这可能与电子转移到TiO2薄膜中的速度比较慢有关。根据报告,在强度比较低的光照情况下,一次响应需要时间至少为1s。如果按照ASTM标准规定的程序来测试染料敏化太阳能电池特性的话,将会受到这种特性的干扰。在光谱响应测试中,染料敏化太阳能电池或许不能随着光照强度的变化而变
21、化(脉冲光频率为5-150Hz)。首先,有必要确定光谱响应标准测试方式对于染料太阳能电池同样可行。这里,我们将阐述对染料敏化太阳能电池响应输出信号随脉冲光变化的分析。这样可以让我们确定染料敏化太阳能电池的响应是否足够快。使用斩波调制单色光,染料敏化太阳能电池在不同的光照条件下的响应时间须被确定。电解质的黏度和光照强度的变化的影响已经进行过研究了。更进一步,太阳能电池光谱响应标准测试方式(交流模式)已经发展的和连续单色光照射测试(直流模式)一样好了,接下来,测试短路电流的时候,将使用单色光连续照射太阳能电池。实验染料敏化太阳能电池的准备染料敏化太阳能电池是按照文献资料中的形容准备的,商业上使用的
22、TIO2是纳米TIO2有空层的基础。按照方法所述,准备一种粘稠状物,由TIO2粉末,乙酰丙酮和水在臼内混合而成。水被慢慢地加入,同时慢慢研磨。最后加入表面活性剂,以粘附在玻璃上。对于响应时间的所有测试,使用面积为2cm2的太阳能电池。电解质以在含甲基乙基氰或者加有聚乙二醇的甲基乙基氰中的LiI/I2为基础,用来研究黏稠溶剂的影响。加入三级丁基嘧啶,用以提高开路电压和填充因子。所有的染料敏化电池被聚合物薄膜热熔连接密封。用来对比交流和直流光谱响应测试方式的染料敏化太阳能电池是在TIO2胶体的基础制作的。使用的电解质和其他的电池一样。染料敏化太阳能电池的响应时间的测试为了确定光谱响应测试中所用的染
23、料敏化太阳能电池的响应时间,通过示波器对调制输出信号进行监测,集中情况测试响应时间,例如加和不加偏置光。染料敏化太阳能电池的光谱响应的测试根据ASTM标准,染料敏化太阳能电池在交流模式下测试光谱响应。下面将对这种方式进行主要阐述。Spectrolab x-10太阳模拟器用作光源,具有2020cm的均匀光照。混合光由一个氙灯发出,通过一个滤光片(20nm带宽)和一个光学斩波转轮,形成调制单色光(矩形,强度预期为10-25mW/m2)。混合光(连续,1000W/m2,卤素灯)也可作为偏置光,使染料敏化太阳能电池输出直流信号。调制单色光在直流型号顶部形成一个交流信号,通过锁相放大器提取调制电流输出,
24、测试光谱响应。理想情况下,调制输出信号应该为矩形。如果不是这样,锁相放大器提取信号的难度就会加大。其它单位的其它方式通过单色光辐射使用低强度或者高强度(500W/m2)单色光来模仿标准入射环境。这些使用单色光照射的方式在直流测试中会提到。染料敏化太阳能电池的IV特性根据IV特性标准测试环境(AM1.5Global, 1000W/m2, 25),染料敏化太阳能电池效率测试全部程序如下:测试待测染料敏化太阳能电池和标准太阳能电池的光谱响应通过光谱响应,光源光谱和标准AM1.5Global光谱,计算光谱失配因子改变光源输出来校正光谱失配因子测试染料敏化太阳能电池IV特性计算开路电压VOC,短路电流填
25、充因子FF和效率从各方面考虑测试程序光谱响应被定义为:SR()=I()/P()其中I为光电流,A/m2,P为单色光能量,W/m2通过已知光谱响应的标准太阳能电池,来测试光谱响应。光谱失配因子用来校正标准太阳能电池与待测太阳能电池之间光谱响应的不同和太阳模拟器辐射能量与AM1.5Global光谱辐射的不同。光谱失配因子M计算如下M=*(t*%¥#¥%*(%¥一旦知道了光谱失配因子,标准太阳能电池在太阳模拟器下面被照射,同时监测短路电流,改变太阳模拟器的输出,直到标准太阳能电池的短路电流等于原始短路电流ISC除M的值。这就是光谱失配校正。染料敏化太阳能电池IV特性在这些流程下测试,染料敏化太阳能电
26、池IV特性测试之前的任何步骤都不能省略,因为最终染料敏化太阳能电池IV特性测试对太阳模拟器光谱变化或者光谱失配非常敏感,这可以轻易导致10%的效率误差。结果和讨论染料敏化太阳能电池电解质黏性对响应时间的影响为了研究电解质离子传输对响应时间限制的影响,加入一种电解质。10%的电解质导致了明显的短路电流对光照强度关系的非线性,表明传输的限制。染料敏化太阳能电池的响应时间染料敏化太阳能电池偏置光下的调制信号分析图3表示染料敏化太阳能电池(未加电解质)和标准GaAs太阳能电池在一个太阳常数的偏置光下矩形调制输出信号,也就是光谱响应的标准测试环境。从输出信号中,可以得出染料敏化太阳能电池10-20ms的
27、响应时间,这比晶体硅太阳能电池或者标准太阳能电池要慢。但是,对于在一个信号期间(148ms)保证一个稳定的输出,这个响应时间已经足够快了,于是形成一个矩形波。这就保证了可以使用锁相放大器进行信号提取分析,和采用晶体硅太阳能电池的标准测试方式测试染料敏化太阳能电池的光谱响应。由于染料敏化太阳能电池的响应时间比晶体硅太阳能电池的长,所以可以使用的斩波频率有一个极限值。对于响应时间(10ms),斩波频率应该不要超过50Hz。当10%的电解质被加入以后,输出信号的调制形状就会发生变化,也就是相对于没有加电解质的染料敏化太阳能电池响应时间增加了,显然的,在有偏置光的情况下,染料敏化太阳能电池电解质离子传
28、输限制在响应时间上反映出来。染料敏化太阳能电池不加偏置光下的调制信号分析没有偏置光的情况下,进行调制单色光照射,染料敏化太阳能电池的表现戏剧性的发生了变化。调制输出信号不再是矩形波,这是因为染料敏化太阳能电池的响应时间本质性的增加了。图5的曲线形状可以反映这一点,这代表了和图4相同的两块染料敏化太阳能电池的短暂的信号。在这些情况下(低强度脉冲辐射)染料敏化太阳能电池的光谱响应使用锁相放大器就提取不出来了,离子传导限制也就表现不出来了,因为加电解质和不加电解质的染料敏化太阳能电池的曲线是一样的。单色光的光照强度仍然在离子传输限制不可见的范围内。染料敏化太阳能电池通过背电极的光照效应当染料敏化太阳
29、能电池被通过背电极的脉冲单色光照射时,响应时间会增加,与通过正面的光照相比。上面所述的效应可以认为是在二氧化钛中电子诱捕填充和倒空。在低光强的情况下(单色光10-50mW/m2),由于到达背电极之前电子的诱捕和释放,只有少量电子可以被注入到二氧化钛中。这就导致了电子传输的延迟,结果响应时间也就延长了。该理论可以通过观察染料敏化太阳能电池的响应时间和染料敏化太阳能电池的光照面来证实,尤其在短波范围内。分析462nm光外形轮廓的产生(接近光照面高产生数量,深入TIO2部分比较低),背面462nm单色光照射将导致电子路程的延长,相对正面光照。因此,电子必须通过更多的捕捉,也就增加了染料敏化太阳能电池
30、的响应时间。对于703nm的光(对染料敏化太阳能电池形成一个均匀的轮廓),前面光照与背面光照的路程一样,具有相同的响应时间(相同的曲线外形,图5所示)。偏置光可以形成一个连续电子带传导的产生,其中大部分将长期使电子诱捕饱和。这就阻止了脉冲单色光所产生的电子被诱捕,并使得响应时间加快。染料敏化太阳能电池交流和直流光谱响应测试比较图7代表了同一个染料敏化太阳能电池在交流和直流两种方式下测试的光谱响应。短波长光谱范围(300-400nm),曲线只在这一点发生了偏离。这是由于单色光滤光器的缺陷所导致的。短波长光谱范围内的偏离可以被认为是低信噪比和染料敏化太阳能电池本身特性所导致。因此,使用高强度单色光
31、对染料敏化太阳能电池进行光谱响应标准方式测试也可以被接受。染料敏化太阳能电池IV特性比较用来进行光谱响应比较的同一块染料敏化太阳能电池被用来进行IV特性比较图8所示IV曲线。IV特性所得出的染料敏化太阳能电池参数发生了偏离,如表1所示。两个测试的最大不同就是短路电流(2.6%的偏离),在这个发展时期,这种偏离也可以被接受。结束根据ASTM标准,光谱响应标准测试方式也可以用于染料敏化太阳能电池,虽然这取决于太阳能电池的属性。不同的TIO2可以导致这方面的不同表现。这里要强调的是在这种测试方式中偏置光还是必要的,用来饱和TIO2中的诱捕和保证染料敏化太阳能电池的快速响应。这也可以通过使用高强度单色
32、光来实现。电解质的离子传输特性对染料敏化太阳能电池在脉冲辐射中的表现起了较小的作用,这与其它的观测一致。染料敏化太阳能电池光谱响应曲线最好使用两种方式进行测试。染料敏化太阳能电池IV特性测试与校准实验室的测试有很好的吻合,虽然需要做更多的测试来进行比较,但这表明晶体硅太阳能电池的标准效率测试程序完全可以被染料敏化太阳能电池所接受。从响应时间的测试中,可以得出染料敏化太阳能电池的响应足够快,并且方波信号可以用锁相放大技术来提取分析。响应时间与电解质中离子传输限制有关,但是更多的取决于TIO2中电子诱捕。远离背电极产生电子的影响更显著,因为必须通过很长的距离传播。我们必须意识到染料敏化太阳能电池随
33、入射光变化的响应比晶体硅太阳能电池要慢,而且染料敏化太阳能电池之间的不同取决于TIO2类型的不同,染料敏化太阳能电池的构成和层厚。这也导致了染料敏化太阳能电池光谱响应测试中斩波频率的使用极限不超过50Hz(如果响应时间为10ms)。采用交流方式测试染料敏化太阳能电池光谱响应之前,应该检查染料敏化太阳能电池的响应时间。太阳能电池(光电材料)IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统 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
34、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。
35、 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
36、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。
37、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
38、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
39、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
40、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
41、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
42、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。太阳能电池是一种有半导体镀层的特种器件,能将照在太阳能电池板上的太阳光转变成电能输出,算是一种特别的小型电源。目前太阳能电池的应用已不新鲜,海外常有以太阳能电池作电源的特种跑车竞赛活动,有些太阳能跑车的速度行程已类似轻型摩托。太阳能电池作为飞机上的动力能源在海外也有试用,但对飞机重量的要求较高,属于特种机型类似人力飞机,暂时谈不上普及应用。太阳能电池应用于建筑物的蓄电照明也有,就是成本太高,
43、一般人烟稠密条件富裕的地区就不再用它。国内对太阳能电池的应用比较罕见,几年前杭州市西湖曾有一条小型游船,顶部铺满了太阳能电池板,晴天可给蓄电池与电动机供电。前年南京航空学院的一位老师也用过它,在自行车上加了顶棚,用太阳能电池给电动机供电,也许是国内最早的太阳能电动脚踏车。由于太阳能电池成本较高,应用时需要较大面积与较好阳光,作为交通工具的能源供应又嫌功率太小,所以在车辆上的实际应用极少。鉴于目前太阳能电池成本较高与应用时需要依赖阳光的特点,实际应用往往需要与蓄电池配合使用,而且最好是用于弱电场合。虽说太阳能电池在动力机械的能源应用上希望不大,但以笔者的个人见解,太阳能电池还可在许多特别的场合加
44、以发展与应用。一、作为特种充电电源,用于海岛或高山上的无人气象台,这样的作法类似人造卫星的通讯,其长期使用的稳定性是不必说了。二、作为特种充电电源,贴在半导体收音机上,有阳光就可以听广播,这对于常年不通车的物资贫乏边远地区来说是很实用的。三、作为特种充电电源,贴在机或是手机上,可给电池进行慢性充电,大大延长电池的使用期,这作法不算太难类似计算器。四、对于几个月才用一粒电池的手表或是壁钟,最好也贴上一小片太阳能电池片作为特种充电电源,彻底免去需要换电池的麻烦。上述的作法都不难,但等待多年就是不见有这类产品面世;收音机自己改装还行,其他再精细的就比较麻烦,还是希望厂家有产品上市较好。<b&g
45、t;答案补充</b>太阳电池应用的范围非常广,可分为下列几项: 1、电力:大功率发电系统、家庭发电系统等。 2、通讯:无线电力、无线通讯等。 3、消费性电子產品:计算机、手錶、电动玩具、收音机等。 4、交通运输:汽车、船舶、交通号誌、道路照明、灯塔等。 5、农业:抽水机、灌溉等。 6、其他:冷藏疫苗、茶叶烘焙、学校用电等。 随著电子科技的快速发展,各种电子產品也是日新月异,其中通讯与资讯產品,更成为人类日常生活中,不可缺少的日常用品,诸如大哥大的手机、掌上型电脑与个人数位助理(pda)等,这些电子產品都必须要有电源供应才能发挥功能。因为电池没电而英雄无用武
46、之地的窘境,相信很多人都曾发生过,而这个问题即将在太阳能衣的上市后成为歷史。<b>答案补充</b>最近德国的科学家洛雅恩与拉恩林研製出一种太阳能纤维,这种太阳能纤维是由三层非结晶硅与两层导电电极所组成。当太阳光照射时,可使上层的电极產生自由电子,这些自由电子经由内建电场的作用,穿过中间的非结晶硅层而抵达下层的电极,即形成一个基本的电池结构。据称这种太阳能纤维製成的衣服还可以放入洗衣机内洗涤!未来只要人们穿上这种太阳能衣,就不用再担心自己随身携带的电子產品,面临没电而一切停摆的命运了。太阳能电池(光电材料)IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统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