SCS100全功能型太陽能電池量子效率測試系統(tǒng)功能

適用電池：全系列太陽能電池

光譜范圍：300－1100nm，可擴(kuò)展至1700nm

可測量參數(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

可測樣品尺寸：156mmX156mm

可測樣品模式：交、直流測試法、交、直流偏置光測試法

SCS100全功能型太陽能電池量子效率測試系統(tǒng)特點

1．全光譜太陽光模擬，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覆蓋太陽光譜的整個范圍。無論是氙燈還是溴鎢燈，都可以供應(yīng)超高的光強(qiáng)穩(wěn)定性，從而保證系統(tǒng)測試結(jié)果的高重復(fù)性。當(dāng)不同的波段光譜測量時，選擇合適的光源波長與相匹配的標(biāo)準(zhǔn)探測器，可以最大限度的優(yōu)化太陽能電池量子效率的測試結(jié)果。

2．高重復(fù)性測試結(jié)果

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

5次每次間隔1小時的測試結(jié)果與全波段重復(fù)性測試

3．窗口化軟件設(shè)計

在系統(tǒng)軟件設(shè)計中，將實用的儀器控制部分匯總到一個界面，將實用的儀器參數(shù)設(shè)置部分匯總到另一個界面，從而最大限度的將控制操作簡化，實現(xiàn)一鍵運行。

儀器參數(shù)設(shè)置可以按照不同樣品的測試需求保存為獨立的配置文件并導(dǎo)出，從而實現(xiàn)快速還原與測試的功能，隨時調(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Mapping功能

快速Mapping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100mmX100mm以上的較大面積的成品太陽能電池片，用戶可以從Mapping功能獲得的數(shù)據(jù)中得到有關(guān)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IQEmapping，樣品右上角IQE數(shù)值明顯低于其他區(qū)域，因為那里有肉眼無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，這顯示出酸洗過程中酸液有殘留，影響了整個電池的反射率均勻性。

上述Mapping數(shù)據(jù)是在同一個電池片上用400nm、650nm和950nm三個波長做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。

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

1．晶體硅太陽電池測試

晶體硅太陽電池目前重要包括單晶硅、多晶硅電池，其特點是性能穩(wěn)定、市場化工藝成熟，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)品檢測的重要是針對此類應(yīng)用，可通過內(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。針對此類應(yīng)用，選擇快速Mapping掃描功能，可以供應(yīng)和分析快速mapping測試可以供應(yīng)缺陷相關(guān)LBIC影像圖。晶體硅太陽電池通常測試外量子效率、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

測試條件：

光譜范圍：300～1100nm

測試光斑：Φ10mm

調(diào)制頻率：170Hz

時間常數(shù)：100ms

環(huán)境溫度：25±1℃

Mapping測試條件

室溫掃描步長1mm掃描時間5min

測試波長550nm。

測量項目：

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．非晶硅薄膜太陽電池測試

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

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

非晶硅薄膜太陽電池通常測量外量子效率，多結(jié)電池要測每個PN結(jié)的量子效率和短路電流密度。

三結(jié)非晶硅薄膜太陽電池結(jié)構(gòu)

非晶硅薄膜太陽電池樣品實物圖

樣品概述多結(jié)薄膜電池（非晶／微晶／微晶鍺硅）

100mm＊100mm

測試條件：光譜范圍：300～1100nm

測試光斑：Φ2．5mm

調(diào)制頻率：180Hz

時間常數(shù)：300ms

藍(lán)光、紅光偏置

環(huán)境溫度：25±1℃

測量項目：子電池的外量子效率、短路電流密度