量子效率测试系统报告
量子检测综合报告单
维生素B60.824 - 1.942.511
皮肤皮肤胶原蛋白指数4.471 - 6.0791.858可多吃丰富维生素C的蔬果，少食感光能力强的食物，如香菜、红萝卜、芹菜等尽量少吃。
铁质叶酸片每天2次，每次2颗铁与蛋白质是共同制造血红素的重要成分，并参与酶和免疫系统的生成，可提高免疫力、智力、叶酸参与神经管的正常生长，红细胞的生成，预防恶性贫血。
倍立健1+1每天2次，每次1对提供人体必需的14种维生素和8种矿物质，另含6种珍贵天然植物提取物，营养荟萃、倍添活力。具有增强机体免疫力、增强骨密度、增强抵抗力等作用。
钙镁片每天2~3次，每次2颗钙能强健骨骼、牙齿、并能帮助神经正常的反应，肌肉正常的收缩，可预防抽筋、骨骼疏松、失眠、经痛、大量失血、心律不齐。镁一参与能量和遗传物质的代谢，可帮助维持正常心律、血压、血糖、血脂。
蛋白质粉每天2次，每次1匙蛋白质是构成血液、肌肉、皮肤和各种身体器官的主要成分，可增强体力 抗疲劳、提高免疫力、改善体质，也是人体成长和新陈代谢过程中不可缺少的重要营养素。
碟新按1：5的比例稀释称12瓶500毫升的洗涤液碟新是有美国安利公司旗下的一款洗涤用品。顾名思义，就是用碟新洗过的碗碟就像新的一样，碟新洗洁精含三元洗涤系统，以椰子油衍生物为配方，能有效分解油渍，泡沫丰富，容易清洗。同时配方温和，不伤害皮肤，不含人工色素，气味清香怡人。安利洗洁精高浓缩，使用时需用水稀释，一瓶碟新洗洁精可以按1：5的比例稀释称12瓶500毫升的洗涤液，经济实惠，安利碟新还是一款环保产品，用完后包装不会对环境造成污染，是居家必备的优质产品。
尽量减少晒太阳，防止紫外线伤害皮肤。
太阳能电池(光电材料)IPCEQE量子效率光谱响应测试系统
太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统 太阳能电池测试行业长期的经验，使得我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统始终处于行业领先位置。
符合IEC, JIS, ASTM标准规定，我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统具有很高的稳定性和重复性。
作为光伏器件厂商和科研工作者，为了获得高效的产品，就需要一套高性能太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统来帮助完成产品改进。
我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统可以出色的完成测试太阳能电池（光电材料）的IPCE/QE/量子效率/光谱响应，进而帮助厂商和科研工作者分析改进太阳能电池加工制造材料和工艺等。
目前，石油、天然气等不可再生能源价格的居高不下，使得人类对太阳能电池（光电材料）的研究开发进入了一个新的阶段，国内很多实验室和科研院校也都加紧了对太阳能电池材料（光电材料）的研究和开发。
太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试作为太阳能电池（光电材料）研究开发的一个环节，至关重要，需要专业的测试系统来完成。
针对当前人们对太阳能电池材料（光电材料）的研究和开发，以及太阳能电池（光电材料）研究人员搭建太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统的耗时耗力，我公司特推出太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统，并已在很多太阳能电池材料（光电材料）研究、测试实验室广泛使用。
一、我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统的优势： 1. 技术服务全面 我公司始终把客户需求摆在首要位置，针对客户特殊需求量身定做，为客户提供全套解决方案，终身提供技术服务，为客户节省了搭建太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统所消耗的时间和人力物力，同时也得到了客户的一致好评。
量子效率测试系统报告
六、经济效益分析
QE测试系统各部件费用预算
预算科目名称 氙灯光源 光学器件 光栅光谱仪 斩波器 锁相放大器 恒温测试室 软件平台 不可预见费用 费用合计
预算费用（万元） 8 1 3 0.1 6 1 2 3
总计（万元） 8 1 3 0.1 6 1 2 3 24.1
目前进口一套QE测试系统需50万元人民币，在保障测试精度符合国家 及1EC标准情况下，平均一套设备可获利 50-24.1=25.9万元。
北京三尼阳光锁相放大器
4）高可靠性设计：外加一个校准探测器，满足复杂 测试条件（如光源不稳定、外界干扰等） 下的精度测试要求。
五、进度安排
进度安排
◆2011年03月~2011年05月 QE测试系统的理论研究； ◆2011年05月~2011年07月 项目策划及申报； ◆2011年07月~2011年11月 氙灯光源制作及校准； ◆2011年11月~2012年05月 QE测试系统组件选择、组合及系统光路设计； ◆2012年05月~2012年07月 QE测试系统自动化控制程序开发； ◆2012年07月~2012年08月 QE测试系统整体优化及性能提升； ◆2012年08月~2012年09月 完成第一批太阳能电池QE测试，以单晶硅太阳电池为主； ◆2012年09月~2012年10月 完成光谱拓宽后有机太阳电池、CIGS太阳电池的QE测试； ◆2012年10月~2012年11月 完成系统可靠性认证，完成复杂条件下QE的测试； ◆2012年11月~2012年12月 准备项目验收报告及文件，进行项目验收。
进
点
设
电流
计
4、测试软件控制
下的各部件协
同工作，实现
自动化测控。
方案细化
AAA级太阳光模拟器
SolarCellScan 100太阳能电池量子效率测试系统-rev3
双路独立偏置光源可选 第二路为50W溴钨灯
电动偏置光滤光片轮附件可选，实现一键式 多结太阳电池全自动测量
双结非晶硅样品
第一结: 偏置光配800nm 高通滤光片；
第二结: 偏置光配500nm 低通滤光片。
三结GaAs化合物 InGaP/GaAs/GE
SolarCellScan 100系列 太阳能电池量子效率测量系统
北京卓立汉光仪器有限公司 2011.01.11
一．系统功能简介 二．系统性能 三．系统特点说明 四．其他专用机型简介
一. 系统功能简介
SolarCellScan 100是一款用于太阳能电池测试的实验平台。
可以实现测试太阳能电池的：光谱响应度、外量子效率、内 量子效率、反射率、表面均匀度、短路电流密度 等
上述Mapping数据是在同一个电池片上用400nm、650nm和950nm三个波 长做QE(LBIC)扫描得到的。650nm和950nm的扫描数据显示电池具有良好的 均匀性，但400nm扫描数据上，我们发现电池边缘有不均匀区域。
不同的测试波长对样品的穿透深度不同。蓝光波长短，穿透深度浅，因 此很容易将样品制备过程中产生的表面裂痕等问题反映出来；近红外光波长 相对较长，穿透深度更深，更加适用于扩散长度的计算，从而能反映样品材 料内部的缺陷等问题。
专业化样品夹持器
标准探针样品架30mm*30mm
真空吸附样品台，156mm*156mm
背电极薄膜样品架100mm*100mm
有机气密样品架，可充氮气放置样品老化
光电化学电池(PEC)专用附件
XY 电动调整台和Mapping功能
XY电动调整台适用于156mm*156mm 样品的扫描测试 QE均匀度扫描 反射率均匀度扫描 通过偏置光强改变扫描缺陷分布
量子检测分析报告
量子检测分析报告1. 引言本报告旨在对量子检测进行详细分析和说明。
我们将讨论量子检测的原理、应用以及未来的发展前景等方面。
2. 量子检测原理量子检测是基于量子力学原理的检测技术。
在量子力学中，所有物理系统都可以用波函数来描述。
波函数表示了量子系统的状态以及可能的测量结果的概率。
量子检测的核心在于对波函数进行测量，以获得所需的信息。
3. 量子检测的应用3.1 量子通信量子通信是利用量子态的特性进行信息传输的一种通信方式。
量子检测在量子通信中起到了至关重要的作用。
通过量子检测，我们可以实现对量子通信中传输的量子态的准确检测和验证，确保信息的安全传输。
3.2 量子计算量子计算是利用量子力学的量子特性进行计算的一种计算模型。
量子检测在量子计算中的作用是对量子比特进行测量，以获取计算结果。
量子检测的精确性和准确性对于保证量子计算的可靠性至关重要。
3.3 量子传感量子传感是利用量子系统的敏感性进行测量和探测的一种技术。
量子检测在量子传感中可以提供高精度的测量结果，使得测量过程更加准确和可靠。
量子传感在很多领域，例如地理勘探、生物医学和环境监测等方面有着广泛的应用。
4. 量子检测的发展前景量子检测作为一种前沿的技术，具有广阔的发展前景。
随着量子技术的不断进步和发展，量子检测将在各个领域发挥更加重要的作用。
4.1 量子计算机量子计算机是一种能够处理和分析复杂问题的计算机。
量子检测作为量子计算机中的关键环节之一，对于保证计算结果的准确性至关重要。
随着量子计算机的发展，量子检测技术也将得到进一步的提升和突破。
4.2 量子通信网络随着量子通信技术的不断发展，量子检测在量子通信网络中的作用也将变得更加重要。
量子检测可以提供对量子通信中传输的量子态进行准确和安全的检测，为量子通信网络的构建和应用提供了有力的支持。
4.3 量子传感技术的应用拓展量子传感技术在诸多领域中具有广阔的应用前景。
随着量子检测技术的不断发展和完善，我们可以预见到量子传感在更多领域中的应用拓展，为人类生活和科学研究带来更多的便利和突破。
钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求 标准
钙钛矿电池一直是能源领域备受关注的热门话题之一。
作为一种新型高效的太阳能电池，钙钛矿电池的性能评估和量子效率测试至关重要。
在本文中，我将深入探讨钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求标准，帮助您更好地理解这一重要主题。
1. 背景介绍钙钛矿电池是一种第三代太阳能电池，具有高效率、低成本和易制备等优点。
它因其在能源领域的广泛应用前景而备受瞩目。
在钙钛矿电池的研究和开发过程中，对其量子效率进行精准的测试是至关重要的。
2. 钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求标准在进行钙钛矿电池量子效率测试时，需要满足一定的技术要求标准，以确保测试结果的准确性和可重复性。
具体的技术要求包括以下几个方面：2.1 光源和光谱调节在进行量子效率测试时，光源的稳定性和光谱的准确性至关重要。
测试系统需要配备高质量的可调光源，以及精准的光谱调节系统，以确保测试过程中光源的稳定性和光谱的准确性。
2.2 电流-电压测试装置钙钛矿电池的量子效率测试需要进行电流-电压特性的测试，因此测试系统需要配备高精度的电流-电压测试装置，以确保测试结果的准确性。
2.3 温度控制系统钙钛矿电池的性能受环境温度的影响较大，因此量子效率测试系统需要配备精准的温度控制系统，以确保测试过程中温度的稳定性。
3. 个人观点和理解对于钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求标准，我认为这些标准的制定和遵守对于推动钙钛矿电池的研究和应用具有重要意义。
只有通过严格依照技术要求标准进行测试，才能获得准确、可靠的测试结果，进而为钙钛矿电池的研究和应用提供有力支持。
通过本文的整体阐述，相信您对钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求标准有了更全面、深刻的理解。
在今后的研究和应用中，希望您能将这些标准贯彻落实，为钙钛矿电池的发展贡献自己的力量。
在撰写本文的过程中，我深刻认识到钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求标准的重要性，并希望通过这篇文章，能够为读者提供一些有价值的观点和理解。
希望本文的内容能够对您有所帮助。
CCD和CMOS光电图像传感器量子效率测试系统介绍
图 6 光焱专利均光系统于不同单色光下，均可达到高 于 99%均匀度
430 nm 均匀度 99.04%
530 nm 均匀度 99.06%
630 nm 均匀度 99.05%
Enli Technology Co., Ltd.
光e Sensor Characterization System
具备绝佳的讯噪比，可精确测出感光组件的量子效率等 相关光学特性
(a)专利均光系统发散 角示意图
(b)传统积分球系统光发 散角示意图
图 1-2 市售工业级相机实测于 470 nm 波长各项 参数之测量结果
測量参数
量子效率
61.84
系统增益
0.04584
暗噪声
0.230
暗电流响应不均匀性 光电流响应不均匀性
主要技术指标
1. 单色光光源系统:
2. 均光系统-A:
2. 均光系统-B: 3. 标准光强能量校正器:
4. 控制系统: 5. 测量暗室: 6. 图像采集: 7. 样品台: 8. 软件与开发工具:
不稳定度 <1% 强制散热系统 臭氧消除功能 300 nm ~ 1100 nm (可扩展) 光栅式单色光产生 辐射功率连续可调: 0~100% 波长分辨率可达 0.1 nm 波长准确度± 1 nm 波长重复性± 0.5 nm
三轴精密微调台、样品载具、激光定位功能
系统各部件控制功能整合软件 各部件控制功能开发工具:
(1) 单光仪控制 (2)滤镜转轮控制 (3) 电流计控制 (4) 自动化载台控制 客制化量测软件
系统特点
◆ 独家的均匀光系统，超高单 色光光强
◆ 实现全阵列像素测量 ◆ 发散角度小于 5 度的准直单
色光 ◆ 丰富的相机接口 ◆ 灵活的硬件扩展和升级能力 ◆ 激光定位
RTK-IPCEQE太阳能量子效率测试系统
RTK-IPCE/QE太阳能量子效率测试系统太阳能电池量子效率表示太阳能电池产生的电荷载流子数目与入射到太阳能电池表面的光子数目之比。
QE（quantum efficiency）是对太阳能电池外部效率的测量，IPCE（incident photon to charge carrier efficiency）是对太阳能电池内部效率的测量。
对于太阳能电池而言，在太阳光谱组成分布较强的位置上具有最好的光谱响应是极其重要的。
因此，太阳能量子效率测试对太阳能电池的材料研究及电池设计具有非常重要的意义。
RTK-IPCE太阳能量子效率测试系统可以测试太阳能电池的光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、透射率、短路电流密度等参数。
技术指标：
（1）测试太阳能电池内量子效率和外量子效率；
（2）测试太阳能电池光谱响应度、反射率、透射率、短路电流密度等。
技术特点：
（1）完整的太阳能电池量子效率测试和分析解决方案；
（2）移动样品平台，精确固定样品；
（3）图形化界面软件，操作方便；
（4）支持Excel、ASCII、XML格式数据导出；
（5）报表打印功能，自动生成完整的测试报告；
（6）温度控制功能，IEC标准测试条件；
（7）直流和交流两种测量模式供选择；
（8）适用于各种材料的太阳能电池，包括硅太阳能电池、半导体薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等；
（9）适用于多种结构的太阳能电池，包括单结、多结、异质结、薄膜、高聚光等。
白光LED荧光粉外量子效率检测技术研究
白光LED荧光粉外量子效率检测技术研究华有杰【摘要】根据荧光粉的发光特性,对荧光粉外量子效率测试系统中的光路进行改进.当测试参比样品和待测样品的反射光谱时,通过在光谱仪的狭缝1和传输光纤1之间插入中性衰减片,对激发光源的发光强度进行有效调节;当测试发射光谱时,则取下该中性衰减片,使样品的荧光发射强度接近于衰减后的激发光源强度.对同一个样品进行10次测量之后,发现其测量结果的标准差从3.66降低到0.47,可有效提高测量精度.同时,研究荧光粉质量浓度对其外量子效率的影响,结果表明:荧光粉浓度越低,外量子效率越高,其最佳测量浓度约为50%,此时外量子效率接近于真实值.%The beam path of external quantum efficiency (EQE) testing system was improved according to luminescent properties of phosphors. When the reflectance spectra of reference and tested samples were being tested, a neutral optical filter was inserted into beam path between slit 1 and transmission fiber 1 in spectrometer. As a result, the reflective intensity of excitation light was regulated effectively. When the photoluminescence(PL) spectra were being tested, the previous neutral optical filter was taken out. So the PL intensity of tested samples were close to that of reduced excitation light. The standard deviation of EQE values was realized by testing one sample for many times. The value of standard deviation was reduced from 3.66 to 0.47. It indicated that the accuracy of measurement was greatly enhanced. Moreover, the dependence of EQE on phosphor concentration has also been studied. Results show that the lower concentration can cause higher EQE value. The optimized concentration isabout 50%. Under this concentration, the achieved EQE value is close to real value.【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2017(043)005【总页数】6页(P132-137)【关键词】荧光粉;白光LED;中性衰减法;外量子效率【作者】华有杰【作者单位】中国计量大学材料科学与工程学院,浙江杭州 310018【正文语种】中文白光LED是一种将电能直接转换为白光的固态半导体照明器件，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等优点[1-3]，其中荧光粉是白光LED 中至关重要的光色转换材料[4-6]，是获取高性能白光的关键之一。
量子检测报告
量子检测报告
报告编号：QD20210930
报告日期：2021年9月30日
研究对象：量子计算机硬件系统
研究目的：检测量子计算机硬件系统的量子状态
研究方法：利用量子纠缠及量子态演化特性
研究结果：经过严谨的实验设计及数据分析，我们探测到量子计算机硬件系统在实验过程中表现出明显的量子态行为，其中包括：
1.量子纠缠现象
在实验中，我们对量子计算机硬件系统进行了量子纠缠测试。
结果表明，硬件系统中的两个量子比特（qubit）产生了明显的量子纠缠，这表明硬件系统在进行计算时可以实现高效率的并行计算。
2.量子态演化现象
在实验中，我们对硬件系统进行了量子态演化测试。
结果表明，硬件系统能够在不同的量子态之间快速转换，这种量子态演化的
特性可以应用于量子计算、量子仿真以及量子通信等方面。
3.量子干涉现象
在实验中，我们对硬件系统进行了量子干涉测试。
结果表明，
硬件系统中的量子比特可以通过相互干涉来实现量子态的控制。
这种量子干涉的特性可以应用于量子门操作以及量子纠错等方面。
综上所述，我们利用量子检测技术检测了量子计算机硬件系统
的量子状态，并得出该系统表现出了明显的量子纠缠、量子态演
化以及量子干涉现象的结论。
报告结论：量子计算机硬件系统表现出了明显的量子态行为，
这为量子计算的可行性以及量子计算在实际应用中的发展提供了
有力的支持。
报告编制人：xxx
报告审核人：xxx
报告批准人：xxx
附：实验数据图表
（以下附上实验中所得数据的图表以及相关分析和解读）。
多功能光电材料量子效率测试系统技术参数
多功能光电材料量子效率测试系统技术参数多功能光电材料量子效率测试系统技术参数1.一体化设计，全自动测量，符合ASTM E 1021-06和IEC 60904-8国际测试标准；2.系统测量波长范围：300-1800nm，一次性测试得出测量结果，系统测试结果可重复性：≤0.5%(300–1800nm)3.测试功能：AC测试，DC测试；EQE外量子效率；IR红外光谱测试功能；SPV表面光电压谱测试功能；白光偏置及多结电池测试功能；惰性气体保护模块；可测量同电极和背电极电池；具备可测量材料的SPV表面光电压谱功能和I-t、V-t测试功能，同时具备SPV表面光电压谱自动数据采集并自动绘制I-t、V-t曲线及SPV曲线；可扩展手套箱QE测试系统；可扩展IQE内量子及反射率、透射率测试；4.可测量电池面积：0.01mm2~165 x165mm2可调，计算机自动扫描，波长间隔用户连续可调。
典型测量光斑：1×2mm。
5.*系统单色光产生方式：采取单色仪式分光系统，Czerny-Turner. 杂散光：＜10-5；最优波长精度：0.007nm(with 1200g/mm光栅)；光谱范围覆盖185nm - 3000nm。
扫描速率:1 to 1200nm/minute (with1200g.mm grating)**NIST溯源标准Si & InGaAs探测器，含校准证书。
光谱校准范围：200－1800nm；6.**AC交流数据采集模块Stanford Research：斩波器调制频率：0 Hz to 3.7 kHz；频率稳定性：250 ppm/°C；频率漂移：<2 %, 100 Hz < f < 3700 Hz；数字锁相放大器灵敏度：优于（包括）2 nV；电流输入：优于（包括）106 or 108 V/A ；噪声：优于（包括）6 nV/√Hz at 1 kHz7.**DC直流测试模块：电流灵敏度: 10 nA；电压灵敏度：100 nV；电流最大量程：不小于3A。
钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求 标准
钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求标准钙钛矿电池量子效率测试系统技术要求标准分析与应用导言：钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的太阳能转化技术，具有高效能、低成本和环境友好等优点，正在成为可再生能源领域的热门研究方向。
量子效率测试是评估钙钛矿电池性能的重要指标，也是研究钙钛矿材料光电转换机制的基础工具。
为了保证测试结果的准确和可重复性，针对钙钛矿电池量子效率测试，制定了一系列技术要求和标准，方便研究者开展相关的实验和研究。
技术要求一：测试装置和光源钙钛矿电池量子效率测试的第一个要求是测试装置和光源的选择。
在测试过程中，需要使用一个高稳定性的光源来提供稳定且均匀的光照条件，以保证数据的准确性。
测试装置也需要具备稳定的电流和电压输送能力，以满足钙钛矿电池的工作条件。
光源的选择可以考虑使用一台高功率的连续光源或脉冲光源，该光源应具备较高的光效和较长的寿命。
光源的光谱范围应该能够覆盖钙钛矿电池的吸收范围，以确保测试数据的真实性和可靠性。
测试装置的电流输送能力应能够适应不同尺寸的钙钛矿电池，同时也要能够保持恒定的电流输出，并能够监测电流和电压的变化。
技术要求二：测试条件和环境控制在进行钙钛矿电池量子效率测试时，测试条件和环境控制是至关重要的。
测试条件应该是稳定的，并且与实际工作条件尽可能接近。
温度是一个关键参数，应尽量控制在合适的范围内。
温度对于钙钛矿电池的光电转换效率有着显著影响，因此在测试过程中应保持恒定的温度，并记录温度随时间的变化。
湿度和大气环境也是需要控制的因素。
湿度对钙钛矿材料的稳定性有一定影响，所以在测试过程中应保持适当的湿度，并避免大气中的灰尘和杂质对测试结果的影响。
技术要求三：数据采集和分析钙钛矿电池量子效率测试得到的原始数据需要经过采集和分析。
在进行数据采集时，需要确保数据的准确性和可重复性。
为了达到这个目的，可以使用高精度的计算机控制系统来进行实时数据采集和记录。
通过合适的软件和硬件，可以对采集到的数据进行处理和分析，得到准确的量子效率测试结果。
多结太阳电池量子效率测试系统的设计与实现
多结太阳电池量子效率测试系统的设计与实现刘磊;张锁良;马亚坤;王永青【摘要】A quantum efficiency measurement system with bias lights and bias voltage was set up in or der to fulfil the quantum efficency measurement of multi-junction solar cells. The principle of quantum ef ficiency measurement of multi-junction solar cells was expatiated, and the structure of the measurement system was illustrated in detail. The control software was also successfully developed by Visual Basic lan guage. Further more, the use of bias lights and bias voltage, and the choice of the standard cells were dis cussed particularly. Finally, the system was successfully used to take the measurement of GalnP/GaAs/ Ge three-junction solar cells, whose spectrum response scale ranged from 0. 3 μm to 1. 88%为满足多结太阳电池各子电池量子效率的测量,搭建了一套带有偏置光与偏置电压的量子效率测试系统.在阐述了多结太阳电池量子效率测试的原理的基础上,详细介绍了测试系统的结构,并采用Visual Basic语言成功开发了测试系统的控制软件.特别讨论了偏置光与偏置电压的应用与标准电池的选择,最后利用该系统成功地测试了GaInP/GaAs/Ge 3结太阳电池的量子效率,光谱响应为0.3～1.88 μm.【期刊名称】《河北大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(032)001【总页数】6页(P91-95,104)【关键词】量子效率;多结太阳电池;偏置电压;偏置光【作者】刘磊;张锁良;马亚坤;王永青【作者单位】河北大学电子信息工程学院,河北保定071002;河北大学电子信息工程学院,河北保定071002;河北大学电子信息工程学院,河北保定071002;河北大学电子信息工程学院,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】TN307当前全球能源危机日趋严重，石油、煤炭等传统能源面临枯竭，因而近年来以太阳能发电技术为代表的新能源产业发展十分迅猛，新技术、新产品不断出现.以薄膜电池、多结聚光电池、染料敏化太阳电池为代表的新一代陆用光伏电池的转化效率不断取得突破，尤其是Ⅲ-Ⅵ族多结聚太阳电池在364倍标准太阳条件下的转化效率已经达到41.6%[1].与快速发展的光伏电池相比，光伏电池的计量与检测技术却发展缓慢，尤其是对于多结电池的量子效率的测试，目前尚没有统一的标准，且国内没有完善的测试设备.针对这一情况，本文在详细分析了Ⅲ-Ⅵ族多结太阳电池结构的基础上，设计并开发了一套用于多结光伏器件的单光路量子效率测试系统，详细介绍了系统原理，硬件组成，光源的选择，与偏置电压的设置等问题.最后利用搭建的单光路量子效率测试系统对GaInP/GaAs/Ge 3结太阳电池进行了测试.多结光伏电池不同于简单的单结电池，是由2个或2个以上的子电池串联连接而成，各子电池之间则以隧道结连接.各子电池按禁带宽度由上而下减小的顺序排列，以便于各子电池分别吸收太阳光谱中不同波长的辐射，进而达到充分利用阳光的目的.如图1 a为GaInP/GaAs/Ge 3结太阳电池的结构示意图，由GaInP，GaAs和Ge 3个子电池通过隧道结串联而成.各子电池的禁带宽度分别为1.86，1.42 和0.66 eV，对应的吸收截止波长为0.667，0.871和1.879 μm，如图1 b所示.实际上，多结电池就是由隧道结连接的多个pn结串联而成的结构，而正是由于这种串联结构给其量子效率的测量带来了困难[2-7].按照传统测量单结电池的办法，当测量多结中某个子结时，其他非被测量子电池实际上处于反向偏压限流状态，导致测量电流失真.因此必须采取相应的措施，消除非被测子电池的影响.2.1 系统原理QE测量的基本原理如下：利用单色仪把光源发出的复合光分解成不同波长的单色光，单色光通过斩波器斩波转变成脉冲光后照射到待测样品上，样品便产生脉冲光电流.脉冲电流由BNC线缆传输到锁相放大器进行放大处理，同时在相同的条件下测量已知QE值的标准电池的相应的脉冲光电流信号，然后将2个信号进行比较，便可计算出待测样品的QE值.其计算公式为式中，Acell，Aref 分别为待测电池和标准电池的面积， Icell，Iref分别为待测电池和标准电池的电流，当测得Icell，Iref 2组数据以后，结合标准电池的量子效率QEref，就可由上式计算得到待测电池的QE值[2-6,8-9].在测量多结太阳电池光谱响应的时候，必须消除非被测子电池对测量结果的影响，因此引入了偏置光源与偏置电压.测量某一子结电池，需要将相应的偏置光源打开，并辅以适当的偏置电压，使非被测子电池受偏置光源辐射处于饱和状态，而被测子电池不受偏置光源辐射，只接收脉冲单色光，从而产生脉冲电流，经锁相放大器滤掉其他非被测子电池的连续信号检出脉冲信号.传统的量子效率测试系统的光路常采用这样的方式，即光源发出的入射光经单色仪后由分光片分光而变为双光路，其中一路照射标准探测器，另一路照射待测样品.这种结构好处在于保证了测量上的时间均匀性，但由于分光片对各波长入射光的反射透射率并不一致，因此需对经分光片分光后各波长单色光的通量比值进行标定，很容易造成误差.这里采用分时测量，利用滑动式样品定台使标准探测器和待测样品先后处于光路中的同一位置，确保了辐射通量相等，降低了测量误差.图2给出了笔者设计的单光路量子效率测试系统结构示意.2.2 系统硬件2.2.1 单色仪、斩波器和锁相放大器单色仪是本系统的核心部件之一，本系统要求能对单色仪实行远端控制，并要求波长连续可调，且分辨率小于1 nm.采用美国Spectral Products公司的DK240型单色仪，内置3块光栅，波长从0.2～2 μm连续可调，波长精度为0.01 nm(1 200 g/mm光栅)，并外配虑光轮，内置标准RS232 和GPIB接口，可实现计算机远程控制.斩波器与锁相放大器配合使用，以实现对被测电池光电流的收集.斩波器采用美国斯坦福系统公司的RS540光斩波器，可提供4～3.7 kHz的斩波频率；锁相放大器采用日本NF公司生产的LI5640型锁相放大器，选择电流输入，电流灵敏度为5 fA，精确度为±1%.2.2.2 光源与偏置电压在本测试系统中，使用2种用途的光源，一种是提供单色脉冲光的光源，另一种为偏置光源.前者采用氙灯与卤钨灯的组合光源.氙灯的辐射光谱能覆盖0.2～2.5 μm的波段[10]，但是宽光谱的氙灯谱线中有多个锐利尖峰，导致测量结果稳定性较差.因此辐射波长大于0.8 μm后用光谱分布平滑的卤钨灯为优[11].偏置光源以卤钨灯为主，配以适当的滤波片.目前市场上的长波通和短波通滤波片即可满足使用要求，其选择要参考被测电池各子电池的吸收截至波长而定，灵活组合.偏置光源的应用是为了确保使被测子电池起限流作用，而非被测子电池处于相对过饱和状态.原则上讲单色光源的辐照强度应当与1个标准太阳的光强一致，而偏置光的强度则要求略大于单色光的强度.在实际的应用中还要考虑辐照度的稳定性，在本系统中特意配置了电流、电压波动幅度小于0.1%的稳压电源，保证了测量的需求. 由多结光电池的结构可知，测量过程中，施加偏置光后，被测子电池实际上处于反向偏压状态，偏压大小约等于其他非被测子电池开路电压之和.因此必须对光电池施加正向偏压以平衡非被测电池产生的反向偏压，否则容易导致信号失真.本系统配置了灵敏度达0.01 V的偏置电压发生器,可提供0～3 V连续可调的偏置电压. 2.2.3 标准电池标准电池的选择非常重要，一般来说标准电池电流对光强的响应要具有良好的线性度，尤其在不能保证入射光强恒定的情况下，这一点尤为重要.另外被测电池与标准电池应该属于同种材料体系，例如对于染料敏化电池的QE测量，最好采用已知QE值的染料敏化电池作为标准电池.本系统配备了2种标准电池，分别为Si电池和Ge电池.其中Si标准电池的有效光谱响应范围为0.3～1.1 μm，Ge标准电池的光谱响应范围为0.8～1.86 μm，2块标准电池的面积均为4 mm×4 mm.2块标准探测器的光谱响应经计量科学院计量校正，且对光强的响应具有良好的线性，图3给出了2块标准电池的量子效率曲线.2.3 系统的控制与软件通过GPIB卡实现计算机、锁相放大器与单色仪之间的通讯，并利用Visual Basic 语言编写了控制程序.在控制软件的具体实现上，本系统调用AgilentVISA I/O指令库来实现对GPIB接口板的操作.VISA即虚拟仪器软件体系结构，是标准I/O函数库及相关规范的总称，可实现各种接口类型函数的所有功能[12-13].软件中功能模块使用VISASession指令，VISASession是每次程序操作过程的唯一标识符，它标识了与之通讯的设备名称以及进行I/O操作必需的配置信息.系统主要调用的VISA接口函数为：VisaRM.Open，VisaSession.Close，VisaMessage.ReadString和VisaMessage.WriteString等，实现对GPIB设备的打开、关闭、读取与写入字符串等操作.单色仪与锁相放大器本身配合GPIB协议，也定义了各自的命令格式，如单色仪的“GOTO”命令表示使单色仪的输出波长调整到某一值.这里给出2例通过VISA指令控制GIPB设备的程序格式Set visaGPIB1 = VisaRM.Open(“GPIB0::1::INSTR”, EXCLUSIVE_LOCK) VisaM essage1.WriteString (“GOTO 500 ”)其中第1条表示打开地址为1的GPIB设备，使其与程控机建立联系.第2条表示向地址为1的GPIB设备发送“GOTO 500”这一字符串.图4为编制的控制软件界面.利用本系统对由GaInP/GaAs/Ge 3结光电池进行了量子效率的测量，测试样品由中科院半导体研究所提供.测量过程中，斩波频率设置为22 Hz，由大功率蓝光二极管提供蓝光偏置，由卤钨配合滤光片等提供红光与红外光偏置，偏置电压依次为1.16, 1.55和1.39 V.室温下GaInP/GaAs/Ge 3结电池的量子效率测试结果如图5.量子效率曲线清晰地反映出GaInP子电池、GaAs子电池和Ge子电池的主要光谱响应区间分别为0.3～0.7 μm， 0.6～0.9 μm和0.9～1.88 μm.根据以上量子效率计算得GaInP子电池、GaAs子电池和Ge子电池的短路电流密度分别为12.9,13.7，17 mA/cm2.由此可以判断被测3结电池的短路电流密度大小主要受限于GaInP子电池，这就给进一步优化电池指出了具体的方向.详细介绍了用于多结太阳电池量子效率测试原理与测试系统的实现，对系统各部分硬件功能及作用进行了说明，并针对多结太阳电池的结构特点讨论了偏置光与偏置电压的选择与使用.最后利用搭建的单光路量子效率测试系统对GaInP/GaAs/Ge 3结太阳电池进行了量子效率的测量.实践表明该系统性能稳定，测量结果精度高，重复性好，已成功用于光伏器件的研发.【相关文献】[1] GREEN M A, EMERY K, HISIKAWA Y, et al.Solar cell efficiency tables[J].Prog Photovoltaics, 2010, 18: 346-352.[2] 向贤碧.QE测量在GaInP/GaAs叠层电池研究中的应用[J].太阳能学报, 2003, 90(4):90-93.XIANG Xianbi.The applications of QE measurement in the research of GaInP/ GaAs multi-junction solar cells [J].Acta Energiae Solaris Sinca, 2003, 90(04):90-93.[3] MEUSELY M, BAUR C, LETAY G, et al.Spectral response measurements of monolithic GaInP/Ga(In)As/Ge triple-junction solar cells: measurement artifacts and their explanation[J].Prog Photovolt: Res Appl, 2003, 11:499-514.[4] SARAH R K, EMERY K，OLSOA J M.Methods for analysis of two-junction, two-terrninal photovoltaic devices[Z].IEEE First World Conference on Photovoltaic Energy Conversion,New York,1994.[5] MUELER R L.Spectral response measurements of two-erminaltriple-junctiona Sisolar cells[J].Solar Energy Materials and Solar Cells, 1993, 30:37-45.[6] SILVESTRE S, SENTIS L, CASTANER L.A Fast low-cost solar cell spectral response measurement system with accuracy indicator[J].IEEE Transactions on instrumentation and measurement, 1999, 48(5):944-948.[7] LIU Lei, CHEN Nuo-fu, WANG Yu, et al.Temperature dependent spectral response characteristic of Ⅲ-Ⅴcompound tandem cell[J].Chinese Science Bulletin, 2009, 54(3):353-357.[8] 张辉, 刘建伟, 杨良，等.紫外可见光探测器光谱响应测试系统的研制[J].激光与红外, 2003,33(5):371-373.ZHANG Hui, LIU Jianwei, YANG Liang, et al.Study and development of spectral responsibility testing system for ultraviolet-visible detector [J].Laser amp; Infrared, 2003, 33(5):371-373.[9] 杜玉杰, 杜晓睛, 常本康，等.光谱响应测试仪的研制及应用[J].南京理工大学学报, 2005,29(6):690-692.DU Yujiec, DU Xiaoqing, CHANG Benkang, et al.Development and applications of spectral response measurement instrument[J].Journal of Nanjing University of Science and Technology, 2005, 29(6):690-692[10] 邵若燕, 林文正, 刘建军，等.连续氙灯在太阳模拟器中的应用研究[J].光源与照明，2008, 4:18-20.SHAO Ruoyan, LIN Wenzheng, LIU Jianjun, et al.Application research of continuous xenon lamps in solar simulator[J].Lamps amp; Lighting, 2008,4:18-20[11] 吕正, 代彩红, 于家琳.钨的光谱发射率测量[J].现代测量与实验室管理, 2004(2):9-11.LÜ Zheng, DAI Caihong, YU Jialin.Spectral emissivity measurement of tungsten[J].Modern Measurement and Test, 2004(2):9-11.[12] 罗光坤, 张令弥, 王彤.基于GPIB接口的仪器与计算机之间的通讯[J].仪器仪表学报, 2006,27(6):634-637LUO Guangkun, ZHANG Lingmi, WANG Tong.The communication between instrument and computer based on GPIB interface[J].Chinese Journal of Scientific Instrument， 2006,27(6):634-637.[13] 王学伟, 张未未, 赵勇.USB-GPIB控制器及VISA 函数库的设计[J].电子测量与仪器学报, 2008, 22(3):87-92.WANG Xuewei, ZHANG Weiwei, ZHAO Yong.Design of USB-GPIB controller and VISA function librar[J].Journal of Electronic Measurement and Instrument， 2008,22(3):87-92.。
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测试系统构成
QE测试系统等效原理图 锁相放大器
电流放大
全光谱连续光
光源
脉冲单色光
斩波器
计算机 单色仪
样品
部件
功能
系统创新点
光源 提供光强稳定的全光谱连续光 自制全光谱可调光源
斩波器
加固定频率于连续光
频率与锁相相匹配
单色仪
变脉冲光为单色光
选用国产件
锁相放大器 测试单色脉冲光下电池中电流 选用国产件
计算机
六、经济效益分析
QE测试系统各部件费用预算
预算科目名称 氙灯光源 光学器件 光栅光谱仪 斩波器 锁相放大器 恒温测试室 软件平台 不可预见费用 费用合计
预算费用（万元） 8 1 3 0.1 6 1 2 3
总计（万元） 8 1 3 0.1 6 1 2 3 24.1
目前进口一套QE测试系统需50万元人民币，在保障测试精度符合国家 及1EC标准情况下，平均一套设备可获利 50-24.1=25.9万元。
四、实施方案
工艺路线
QE系统整体方案设计
光源部分
监测部分
分析部分
滤
凹
光
面
片
镜
滤
汇
除
聚
紫
光
外
源
光
光
信
信
谱
号
息
仪
放
处
分
大
理
出
及
单Hale Waihona Puke 操色作光
测
获
试
得
软
修
件
正
分
因
析
子
数
据
QE系统的总装调试 交付使用
1、光源稳定性
结 合
2、光路修正
实
际
存 在 问 题 改
技 术 关 键
3、锁相检测与斩 波器同频率的 单色光产生的
进
点
设
电流
计
4、测试软件控制
下的各部件协
同工作，实现
自动化测控。
方案细化
AAA级太阳光模拟器
1）自制氙灯光源： ①光谱范围：300 – 2600nm； ②稳定性 < 0.5%③光斑直径 不小于25.4mm。
2）光路优化：保证每两次照射到相同面积的电池片 上光子数目不变。
3 ）测试软件开发：基于美国NI公司的Labview为平台， 代码执行效率高，数据采集速度快。
北京三尼阳光锁相放大器
4）高可靠性设计：外加一个校准探测器，满足复杂 测试条件（如光源不稳定、外界干扰等） 下的精度测试要求。
五、进度安排
进度安排
◆2011年03月~2011年05月 QE测试系统的理论研究； ◆2011年05月~2011年07月 项目策划及申报； ◆2011年07月~2011年11月 氙灯光源制作及校准； ◆2011年11月~2012年05月 QE测试系统组件选择、组合及系统光路设计； ◆2012年05月~2012年07月 QE测试系统自动化控制程序开发； ◆2012年07月~2012年08月 QE测试系统整体优化及性能提升； ◆2012年08月~2012年09月 完成第一批太阳能电池QE测试，以单晶硅太阳电池为主； ◆2012年09月~2012年10月 完成光谱拓宽后有机太阳电池、CIGS太阳电池的QE测试； ◆2012年10月~2012年11月 完成系统可靠性认证，完成复杂条件下QE的测试； ◆2012年11月~2012年12月 准备项目验收报告及文件，进行项目验收。
太阳电池的应用
二、测试系统简介
测试原理
单色光 R e-
某一波长的光照射在电池表面上时，每一光子平均所 能收集的载流子数目，称为太阳能电池的量子效率， 也成为光谱响应，简称QE。
1、外部量子效率（External Quantum Efficiceny） 不考虑电池表面对光的反射R，简称EQE
单色光照射电池表面等效图
太阳能电池外量子效率与性能 分析测试系统的研究
-----陈金星 2011.5.2
报告主要内容
一、太阳能电池简介 二、测试系统简介 三、立项理由 四、实施方案 五、进度安排 六、经济效益分析 七、附件
一、太阳能电池简介
太阳能电池原理
太阳能电池是通过光电效应直接把光能转化成电能的装置。能量大于半导体材料禁带宽 度光子被电池吸收后产生电子-空穴，在内建电场作用下电子-空穴对向两极移动，形成 光生电压，连接外电路可对负载做功。
我们的优势
测试精度高：依据国家及IEC测试标准搭建测试系统， 采用标准太阳电池校准。
性价比高： 光源系自主开发、其他部件均为国产， 大大降低了整个系统成本。
QE测试系统实物图
高效测试程序：基于美国国家仪器公司的Labview 为开发平台开发测试软件，数据采 集速度高。
测试电池种类多：自制氙灯光源，拓宽了光源光谱 可满足晶体硅、非晶硅、有机、 染料敏化等太阳电池的测试要求。
程控各部件，数据处理
自编精准测试软件
三、立项理由
新能源经济发展迅猛
图(1) 2005-2009年全球新增光伏装机量和增长率
图(2) 2005-2009年中国太阳能电池产量
全球光伏产业逐年呈现爆炸性增长，2009年底中国已经成为全球太阳能电池 生产第一大国。 光伏产业几何性增长，要求太阳电池相关测试更加快速、高效、精准。
七、附件
粘贴单位以往成果
2、内量子效率（Internal Quantum Efficiceny ） 考虑电池表面对光的反射R，简称IQE
EQE
# 载流子数/sec # 入射光子数/sec
Isc / e
p0 / h
(1 R)IQE
其中 Isc---短路电流 P0---入射光功率 h---普朗克常量 v---单色光频率
太阳电池分类
太阳能电池
无机体系
无机有机 掺杂体系
有机体系
硅太阳 能电池
化合物半 导体电池
DSSC
其他
小分子 有机物
高分 子
1、目前硅基太阳电池是市场化最为成功的太阳电池之一，约占 整个市场份额的90%。 DSSC太阳电池、有机太阴电池是国内高 校研究重点。
2、材料不同，电池对光的吸收系数不同，在测试量子效率时要 根据材料选择合适光谱范围。