IPCE測試系統(tǒng)通過用波長可調(diào)的單色光照射太陽能電池技術發展,同時(shí)測量太陽能電池在不同波長的單色光照射下產(chǎn)生的短路電流,從而得到太陽能電池的IPCE資料。通常太陽能電池IPCE的測試需要由寬帶光源自動化、單色儀、信號放大集成、模塊規模最大、光強(qiáng)校準(zhǔn)模塊、計(jì)算機(jī)控制和數(shù)據(jù)采集處理模塊組成。IPCE測試系統(tǒng)的特點(diǎn)是用調(diào)制光代替直流光重要手段,減少了雜散光穩中求進、噪聲等對測量精度的影響。
同時(shí)采用錐腔型熱釋電探測器代替熱電堆探測器不折不扣,用鎖相測量儀器代替直流測量儀器并增加溫度控制再獲,以便提高測量系統(tǒng)的靈敏度和光譜響應(yīng)度標(biāo)準(zhǔn)的平坦程度,進(jìn)而提高準(zhǔn)確度最深厚的底氣。以以雙單色儀代替單色儀敢於挑戰,大大減少雜散光,同時(shí)增加了光譜響應(yīng)度的絕對定標(biāo)問提供了有力支撐。該系統(tǒng)可以根據(jù)用戶靈活地根據(jù)客戶需求進(jìn)行變形飛躍、組合》e極?梢酝瓿衫缣柲茈姵豂PCE測試大數據,光電器件光譜響應(yīng)度分析等實(shí)驗(yàn)。
IPCE 我們一般稱之為光電轉(zhuǎn)化效率或單色光光電轉(zhuǎn)換效率經驗,學(xué)術(shù)術(shù)語為入射單色光子-電子轉(zhuǎn)化效率(monochromatic incident photon-to-electron conversion efficiency 用縮寫IPCE表示)。IPCE的定義為:單位時(shí)間內(nèi)外電路中產(chǎn)生的電子數(shù)Ne與單位時(shí)間內(nèi)的入射單色光子數(shù)Np之比,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:IPCE=1240lsc/1 Pin)其中l(wèi)sc進一步意見、l和Pin所使用的單位分別為uAcm-2重要部署、nm和Wm-2。
IPCE測試系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用中產業,考慮到IPCE與光捕獲效率LHE(I)電子注入量子效率fimj及注入電子在納米晶膜與導(dǎo)電玻璃的后接觸面上的收集效率fc三部分相關(guān)數字技術,對公式進(jìn)行修正。所以對于同一體系良好,兩者相比雙重提升,IPCE(I)能更好地表示電池對太陽能的利用程度,因?yàn)閒(I)只考慮了被吸收光的光電轉(zhuǎn)化倍增效應,而IPCE(I)既考慮了被吸收光的光電轉(zhuǎn)化又考慮了光的吸收程度結果。譬如,若某電極的光捕獲效率為1%重要意義,而實(shí)驗(yàn)測得量子效率f(I)為90%規則製定,但其IPCE)只有0.9%。作為太陽能電池引領,必須考慮所有入射光的利用表現明顯更佳,所以用IPCE(I)表示其光電轉(zhuǎn)化效率更合理;作為LB膜或自組裝膜敏化平板電極的研究主要用來篩選染料而不太注重光捕獲效率優化服務策略,所以常用f(I表示光電轉(zhuǎn)化效果技術先進。在染料敏化太陽能電池即DSSC中,IPCE(I)與入射光波長之間的關(guān)系曲線為光電流工作譜。
太陽能電池的IPCE是指太陽能電池的電荷載流子數(shù)目與照射在太陽能電池表面一定能量的光子數(shù)目的比率數字化。因此,太陽能電池的IPCE與太陽能電池對照射在太陽能電池表面的各個(gè)波長的光的響應(yīng)有關(guān)作用。太陽能電池的IPCE與光的波長或者能量有關(guān)開展攻關合作。如果對于一定的波長,太陽能電池*吸收了所有的光子,并且我們搜集到由此產(chǎn)生的少數(shù)載流子(例如情況正常,電子在P型材料上),那么太陽能電池在此波長的IPCE為1聯動。對于能量低于能帶隙的光子各領域,太陽能電池的IPCE為0。
IPCE測試系統(tǒng)理想中的太陽能電池的IPCE圖形是一個(gè)正方形技術特點,也就是說的有效手段,對于測試的各個(gè)波長的太陽能電池IPCE是一個(gè)常數(shù)。但是保持競爭優勢,絕大多數(shù)太陽能電池的IPCE會由于再結(jié)合效應(yīng)而降低真正做到,這里的電荷載流子不能流到外部電路中。用專業(yè)術(shù)語來說的話方案,綜合器件的厚度和入射光子規(guī)范的數(shù)目來說追求卓越,太陽能電池的量子效率可以被看作是太陽能電池對單一波長的光的吸收能力。