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外量子效率测试(EQE)-东谱实验室

原理:以已知光谱辐射功率的单色光照射待测器件,测量器件在短路或特定偏压下输出的短路电流或光电流,计算收集到的电子数与入射光子数之比,获得外量子效率随波长变化的光谱曲线。入射光子通量须由标准探测器预先标定,以建立各波长下光功率-光子数的准确对应关系。

具体测试对象:

太阳能电池(单晶硅、钙钛矿、有机光伏、铜铟镓硒、碲化镉等)

光电化学电池、光电探测器(光电二极管、光电导探测器)

电致发光器件的光输入端口表征、光催化电极等

 

1 项目介绍

原理:以已知光谱辐射功率的单色光照射待测器件,测量器件在短路或特定偏压下输出的短路电流或光电流,计算收集到的电子数与入射光子数之比,获得外量子效率随波长变化的光谱曲线。入射光子通量须由标准探测器预先标定,以建立各波长下光功率-光子数的准确对应关系。

作用:表征器件将入射光子转换为收集电子的整体效率,包含光吸收、激子扩散、电荷分离及载流子收集各环节的综合损耗信息。可定量分析器件在短波、中波及长波段的载流子收集效率差异;评估表面复合、体复合及界面复合对光生载流子损失的比例贡献;为器件结构优化、材料厚度设计及界面钝化工艺改进提供实验依据。

 

2 样品要求

待测器件须具备可引出正负电极的完整结构,电极接触为欧姆接触,接触电阻远小于器件串联电阻。器件光敏面积须明确且无遮挡,其面积数值须准确已知以用于短路电流密度的计算。若器件面积与单色光斑尺寸不匹配,须采用掩膜限定光照区域,掩膜开口面积须精确标定。测试前须确认器件暗电流在量程低端无异常波动。

 

3 常见问题

3.1器件响应非线性偏差。

部分探测器或光伏器件在低偏置或高注入条件下光电流与入射光通量偏离线性关系,若简单以单点光功率推演EQE而忽略非线性,测量值将偏离真实效率。须预先测定器件的线性响应范围。

3.2窗口反射与吸收损失。

封装窗口或器件表面反射在EQE测量中默认为损失项,若需计算内量子效率,须单独测定反射率谱并进行扣除。窗口吸收系数随波长变化,不修正将导致短波段EQE测量值偏低。


外量子效率测试(EQE)-东谱实验室
原理:以已知光谱辐射功率的单色光照射待测器件,测量器件在短路或特定偏压下输出的短路电流或光电流,计算收集到的电子数与入射光子数之比,获得外量子效率随波长变化的光谱曲线。入射光子通量须由标准探测器预先标定,以建立各波长下光功率-光子数的准确对应关系。
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