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QE量子效率测试系统 太阳能电池光谱响应SR 光电转换效率IPCE QEX10 PV Measurements

     太阳能电池光谱响应SR/量子效率QE/光电转换效率IPCE 测量系统QEX7/QEX10 由美国PV Measurements, Inc.公司(美国光伏测量有限公司)在美国设计制造,属于美国原产进口设备。
     美国PV Measurements, Inc.公司位于美国科罗拉多州Boulder 市,专业研发、制造、销售太阳能光伏器件的测试测量仪器与系统,尤其在光伏领域的光谱响应/量子效率测量方面,是全球领先的测试产品供应商,产品得到全球众多的光伏研发机构、制造企业、检测实验室等用户的使用、认可和好评,也是业界公认销售光谱响应测试系统数量最多的公司。公司的创始人、总裁Halden Field 先生,是光伏领域内知名的测量专家,曾在美国国家可再生能源实验室(NREL)工作多年,领导光伏测量团队、取得多项技术突破和获得专利,在光谱响应/量子效率测量方面发表的论文数量、引用量也很突出。PV Measurements 公司不仅提供优质可靠、经过众多用户长期使用而得到验证的测量系统,更通过为用户提供应用支持和技术服务、帮助用户解决快速增长的光伏市场中的测量。
    用于测试太阳能电池的量子效率、光谱响应度测量
   
技术规格:
    QEX10 (300nm - 1100nm)
    c-Si(单晶硅电池)、mc-Si(多晶硅电池)测量:
    1)TF16C测量夹具(带真空吸附),可用于125 x 125 mm和156 x 156 mm的晶硅电池片
    2)实验室升降台选项
    3)反射率和内量子效率IQE测量功能(带积分球)
    a-Si/uc-Si(非晶硅/微晶硅)薄膜电池测量:
    1)TFBU测量夹具:光束向上(Beam-Up),适用于Superstrate玻璃机构的薄膜电池、包括a-Si/uc-Si电池
    2)LBL2双色LED偏置光:固定的双波长LED偏置光,适用于a-Si/uc-Si电池
    3)建议加选(非必选项):BLF偏置光滤光片座(带滤光片),适用于a-Si/a-Si(非晶硅/非晶硅)薄膜电池,同时作为a-Si/uc-Si电池可能的备用偏置光

光谱响应/量子效率测量系统 光谱响应测试

主要附件:
光源、单色仪、滤光片、信号探测器、测试软件等。
主要技术指标:

光谱范围:300-1100nm,重复测量精度不大于0.5%,光谱分辨率0.1nm。

 

Solar Cell Spectral Response / Quantum Efficiency / IPCE Measurement Systems
    
PV Measurements, Inc.提供一系列太阳能电池量子效率/光谱响应/IPCE测量系统,是满足您测量需求的最好的测量系统。这些测量系统是以太阳能电池量子效率/光谱响应/IPCE测量系统QEX10和QEW7为平台搭建起来的。
    
外量子效率External Quantum Efficiency
    
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。
    
太阳能电池量子效率/光谱响应/IPCE测量系统可以给出太阳能电池在各个波长的光电转化能力, PV Measurements的测量系统通常以量子效率为单位给出测量数据,也就是外量子效率,或者IPCE(光电转化效率)。
    
太阳能电池量子效率/光谱响应/IPCE测量可以为科研工作者证实或者解答如下问题:
    
器件性能
    
材料纯度
    
材料选择
    
器件设计
    
工艺步骤
    
内量子效率Internal Quantum Efficiency
    
通常,入射到太阳能电池表面的光不会被完全吸收,有一部分会被反射出去。如果测量出反射光的功率,并且从入射光总量中减掉反射光,系统就可以知道有多少光进入到太阳能电池并且计算出内量子效率Internal Quantum Efficiency (IQE)。配置反射率测量模块以后,QEX10 / QEW7就可以测量太阳能电池的反射率,并且给出太阳能电池的内量子效率。
    
太阳能电池制造工艺控制
    
在太阳能电池生产制造过程中,定时对生产线上生产出来的太阳能电池进行抽样光谱响应度测试可以知道哪些生产工艺需要进行调节。经验丰富的操作人员可以通过这些信息确定如何调整生产工艺来维持效率和质量。


    
QEX10太阳能电池量子效率/光谱响应/IPCE测试系统
    
PV Measurements隆重推出QEX10太阳能电池量子效率QE/光谱响应SR/IPCE测试系统
    
太阳能电池分析的完整解决方案
    
标准实验室的测试系统
    
成熟的产品,行业内已销售超过200套测试系统
    
快速、容易地系统安装
    
出色的测试重复性
    
准确的测量
    
内置偏置光源及偏置电源
    
偏置光源可达150mA
    
直流DC测量模式(选项)
    
反射率及内量子效率测量(选项)
    
符合ASTM E 1021-06标准规定
    
QEX10太阳能电池量子效率QE/光谱响应SR/IPCE测试系统由氙灯光源,单色仪,滤光片及反射光路产生稳定的单色光照射到测试器件上。宽带偏置光源对测试器件进行偏置。系统中的探测电路可以最大程度增加太阳能电池科研中的测量速度和准确度。
    
多结太阳能电池量子效率QE/光谱响应SR/IPCE测试Multi - Junction Quantum Efficiency Measurements
    
QEX10太阳能电池量子效率QE/光谱响应SR/IPCE测试系统中包含一个宽带白光偏置光源,可以对大部分器件进行光偏置,并且可以通过加滤光片来实现特定光谱范围的光偏置。采用两个或者三个偏置光源可以很容易地获得针对各结的合适的偏置光。合适的偏置光及合适的偏置电压可以让科研工作者准确地进行多结太阳能电池中单独各结的测量。
    
出色的测试重复性
    
标准配置的QEX10太阳能电池量子效率QE/光谱响应SR/IPCE测试系统光谱测量范围是300-1100nm。对于p-n结太阳能电池,测试重复性在400-1000nm范围内好于±0.3 %,在300-400nm和1000-1100nm范围内好于±0.6 %。单色光的带宽大约为5nm(通过调节单色仪的狭缝可以获得更窄或者更宽带宽)。测试步长可以调节,通常默认设置为5nm。左图是一个单晶硅太阳能电池测量5次的相对偏差。
    
可以测量任何太阳能电池的量子效率和光谱响应,包括:
    
Mono crystalline silicon solar cell (Si)
    
Multi crystalline silicon solar cell (mc-Si)
    
Amorphous silicon solar cell (a-Si)
    
Gallium arsenide solar cell (GaAs)
    
Gallium indium arsenide solar cell (GaInAs)
    
Gallium aluminum arsenide solar cell (GaAlAs)
    
Gallium indium phosphite solar cell (GaInP)
    
Cadmium telluride solar cell (CdTe)
    
Indium phosphite solar cell (InP)
    
Zinc oxide solar cell (ZnO)
    
Copper indium selenide solar cell (CIS)
    
Copper indium gallium selenide solar cell (CIGS)
    
Dye sensitized solar cells (DSSC) or DSC Dye sensitized cells
    
Inorganic solar cells
    
Organic solar cells
    
Polymer solar cells
    
Single junction solar cells
    
Multi junction solar cells
    
Substrate solar cells
    
Superstrate solar cells


    
QEW7太阳能电池量子效率/光谱响应/IPCE测量系统
    
一个卤素光源,单色仪,滤光片,及反射光路产生单色光照射到光伏器件上,同时一个宽带白光偏置光源对测试器件进行偏置。单色仪,滤光片,及信号采集仪器都是计算机控制,计算机处理信号,校准,保存测试数据,生成测试报告。该系统可以测试各种光伏器件,包括p-n结太阳能电池和染料敏化太阳能电池。
    
基本特性
    
计算机控制双光栅单色仪
    
配有级差滤光片的滤光轮
    
经过校准的参考光电二极管
    
用来校准波长的滤光片
    
同时测量器件响应和光强
    
简单易用的计算机用户界面
    
在360-1100nm范围内单色光带宽大约为5nm
    
测试步长可调,默认为5nm
    
通过标准光谱计算短路电流密度Jsc
    
偏置电压
    
白光偏置
    
调制频率4-200 Hz
    
测量硅太阳能电池需要4-10分钟
    
用户培训
    
选项
    
用户现场安装培训
    
适合用户样品的测试夹具及接触装置
    
温度控制
    
多结太阳能电池测量
    其它选项

太阳能电池IPCE测量系统8大常见问题|图
   
  太阳能电池IPCE测量系统Solar Cell IPCE Measurement System
    随着太阳能电池相关科研的不断进步,太阳能电池IPCE测量系统被广泛采用。由于太阳能电池IPCE测量系统是专业系统,需要专门的操作人员使用维护,而大多数新用人员对该系统并不熟悉。对此,本文重点介绍了太阳能电池IPCE测量系统8大常见问题,供大家参考。


1. 太阳能电池IPCE测量系统采用什么光源?
    太阳能电池IPCE测量系统可用光源及其特点:
    氘灯,200nm-400nm,稳定性高且连续无尖峰,但是光谱范围仅限紫外波段,不适合太阳能电池IPCE测量系统。
   卤钨灯,360nm-2500m,稳定性高且连续无尖峰,但是紫外波段强度太弱,对于要求测量300nm-400nm范围的太阳能电池IPCE测量系统不合适。
    
    复合光源,200nm-2600nm,光谱范围宽且光谱曲线平滑,但是光源切换复杂不易维护,对测量引入不确定度,且成本较高,不是太阳能电池IPCE测量系统的理想光源。
    
    氙灯,200nm-2500nm,光谱曲线连续,色温及光谱曲线最接近太阳光,是太阳能电池IPCE测量系统理想的光源,同时配以光强监测模块(曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com)修正氙灯光源光强波动的影响,可实现太阳能电池IPCE测量系统出色的准确度和重复性。

2. 太阳能电池IPCE测量系统DC直流测量模式和AC交流测量模式的区别是什么?
    太阳能电池IPCE测量系统具有DC直流测量模式和AC交流测量模式(具体可咨询曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com)。国际相关标准对于太阳能电池IPCE的正确测量是有规定的,基本原理是太阳能电池工作环境为偏置光连续照射、脉冲单色光交替照射、锁相放大技术提取太阳能电池输出信号,即AC交流IPCE测量模式。所谓DC直流IPCE测量模式,就是在太阳能电池IPCE测量系统中,不采用光学斩波器调制单色光信号,将氙灯光源与单色仪产生的单色光直接照射在样品上,太阳能电池输出信号直接进入数据采集模块,进而测量计算出太阳能电池IPCE。

3. 太阳能电池IPCE测量系统为什么测量重复性差?
    影响太阳能电池IPCE测量系统重复性的因素有很多,主要包括光源稳定性、单色仪性能、数据采集设备信噪比等因素。为了提高太阳能电池IPCE测量系统的重复性,通常采用高稳定性氙灯光源、美国知名品牌单色仪、专业设计IPCE数据采集模块等来实现,在这方面做的最好的是PV Measurements (中国授权代理, 瞬渺光电, 400-008-1064, solar@rayscience.com),该公司的太阳能电池IPCE测量系统拥有最好的准确度和重复性。

4. 太阳能电池IPCE测量系统为什么测量结果偏低?
    可能造成太阳能电池IPCE测量结果偏低的因素有很多,但主要是太阳能电池IPCE测量系统准确度差、长期未检测校准、人员操作不规范等,具体需要咨询专业人士(曹全喜, 13124753246, cquanxi@163.com)以判断实际原因。PV Measurements (中国授权代理, 瞬渺光电, 400-008-1064, solar@rayscience.com)的太阳能电池IPCE测量系统已发展了20年左右,简单易用,准确度高,有兴趣的朋友可以一起交流。

5. 太阳能电池IPCE测量系统为什么内量子效率超过100%?
    经常会有人问为什么他们测量的太阳能电池内量子效率超过100%。其实,这个很容易找出原因,从太阳能电池内量子效率测量原理可以知道,影响太阳能电池内量子效率测量结果的是太阳能电池的外量子效率测量和反射率测量。如果太阳能电池IPCE测量系统在测量外量子效率和反射率的时候出现较大偏差,通常这取决于太阳能电池IPCE测量系统的性能,那么太阳能电池内量子效率也会随之产生偏差,甚至超过100%。

6. 太阳能电池IPCE测量系统如何校准?
    太阳能电池IPCE测量系统的校准至关重要,直接影响太阳能电池IPCE测量结果的准确度,那么如果对太阳能电池IPCE测量系统校准呢?以PV Measurements (中国授权代理, 瞬渺光电, 400-008-1064, solar@rayscience.com)的太阳能电池IPCE测量系统为例,开机、预热、启动软件,扫描溯源到NIST的标准探测器,选择校准,即可简便的对系统完成校准。然后,用太阳能电池IPCE测量系统测量干涉滤光片的波峰位置,用来校准单色仪的波长准确度。

7. 太阳能电池IPCE测量系统为什么测量曲线不平滑?
其实这个问题也可以这么问,为什么PV Measurements (中国授权代理, 瞬渺光电, 400-008-1064, solar@rayscience.com)的太阳能电池IPCE测量系统的测量曲线这么平滑漂亮?这主要是因为PV Measurements 的太阳能电池IPCE测量系统采用了超稳定氙灯光源、高性能光栅单色仪、以及独家特殊设计的光强监测模块等,这些技术充分保证了太阳能电池IPCE测量系统的准确度和重复性,太阳能电池IPCE测量曲线自然也就平滑漂亮了。
    当然,在实际太阳能电池IPCE测量系统使用中,会遇到很多测量问题,也许是上面的问题,也许是新的太阳能电池IPCE测量问题,不管怎样,希望大家能够顺利熟练使用太阳能电池IPCE测量系统,并欢迎大家随时沟通交流PV Measurements (中国授权代理, 瞬渺光电, 400-008-1064, solar@rayscience.com)。

8. 客户成功案例与使用情况

许多新客户在第一次订购我公司产品的时候都希望了解我公司已有的用户名单,但是,我公司大部分用户不让我们公开这些信息。相反,我们提供如下数据来说明我公司产品的普及。
    标准太阳能电池:已售超过600块
    光谱响应/量子效率QE/IPCE测量系统:超过125套销往全球的公司,大学,及著名的科研实验室。我们相信我们在光伏领域的最终用户是最多的。

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