量子效率測試儀是用于測量各種太陽(yáng)電池的光譜響應、量子效率、反射率、短路電流密度等指標的測試儀器,是太陽(yáng)電池結構分析和電性能參數校準的重要測試設備。主要包括:光源、斬波器、單色儀/濾光片輪、偏置光光源、鎖相放大器、前置放大器、控制系統、數據記錄和處理軟件等。太陽(yáng)電池量子效率測試儀測量原理是用強度可調的偏置光照射太陽(yáng)電池,模擬其不同的工作狀態(tài),同時(shí)測量太陽(yáng)電池在不同波長(cháng)的單色光照射下產(chǎn)生的短路電流,從而得到太陽(yáng)電池的光譜響應。
光學(xué)基本原理Frank定律:對于理想分子,激發(fā)態(tài)分子不發(fā)生形狀變化,則激發(fā)態(tài)與基態(tài)有同樣的平衡核間距,這時(shí)可能是發(fā)生由基態(tài)的振動(dòng)能級向激發(fā)態(tài)的振動(dòng)能級躍遷(稱(chēng)為0-0躍遷)(t:10-7-10-9s,激發(fā)時(shí)間短,來(lái)不及改變方向)
量子效率測試儀計量特性包括:?jiǎn)紊夤獍卟痪鶆蛐?、偏置光光斑不均勻性、偏置光光譜匹配度、相對光譜響應測量示值誤差、光譜響應測量重復性、短路電流測量示值誤差、反射率測量示值誤差、波長(cháng)示值誤差、光譜帶寬、溫控平臺示值誤差、穩定性和均勻性。
量子效率測試儀常用術(shù)語(yǔ)及計量單位:
1、光譜響應(光譜靈敏度)Spectral Response(Spectral Sensitivity)
指各個(gè)波長(cháng)上,單位輻照度所產(chǎn)生的短路電流密度與波長(cháng)的函數關(guān)系。
2、絕對光譜響應(絕對光譜靈敏度)Absolute Spectral Response(Absolute Spectral Sensitivity)
指在規定的波長(cháng)上,短路電流密度與輻照度之比。
3、相對光譜響應(相對光譜靈敏度)Relative Spectral Response(Relative Spectral Sensitivity)它是以某一特定的波長(cháng)(通常是以光譜響應值)進(jìn)行歸一化的光譜響應。
4、偏置光Bias Light
以單色光照射到太陽(yáng)電池表面進(jìn)行光譜響應測試時(shí),為了模擬太陽(yáng)電池的實(shí)際工作環(huán)境,有時(shí)附加一個(gè)模擬陽(yáng)光照射到太陽(yáng)電池表面,這個(gè)附加光照稱(chēng)為偏置光。
5、AM1.5G條件AM1.5G Condition
標定和測試地面用(大氣質(zhì)量AM(Air Mass)=1.5G)太陽(yáng)電池所規定的太陽(yáng)的輻照度和光譜分布。
6、光譜匹配度Spectral Match
模擬或自然光源的光譜輻照度分布相對于A(yíng)M1.5G參考太陽(yáng)光譜輻照度分布的匹配程度。