太阳电池量子效率文稿演示
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
太阳电池量子效率文稿演示
太阳电池量子效率
设备名称：太阳电池（光电材料）光谱响应测试系统 型 号：QTEST STATION 2000AD 制造厂家：CROWNTECH, INC.
QTEST STATION 2000AD 型太阳能电池光谱响应测试系 统由光源，单色仪，光学斩波器及锁相放大系统等组成， 系统动作由计算机控制完成，测试过程自动化，最终完成 数据采集、显示、分析等工作。光源通过单色仪产生单色 光，照射到样品上，然后由锁相放大系统等数据采集模块 完成数据采集并输入计算机中，再由计算机完成后续数据 分析、计算、显示并保存。
尾巴翘曲程度反映背表 面的钝化和增反射情况
外量子效率和电池短路电流密度
电流与QE的关系公式
jph (V)eQ( E,E)()d
短路电流密度
QE 应用实例分析
Figure 5: Internal quantum efficiencies for the longwavelength range of high-efficiency LFC-PERC-type cells applying different rear surface passivation layers.
太阳能电池量子效率，有时也被叫做IPCE，也就是太阳能电池光电转 换效率(Incident-Photon-to-electron Conversion Efficiency)。
➢外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)，太阳 能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的一 定能量的光子数目之比。
Penetration Depth (m)
ห้องสมุดไป่ตู้
300 250 200
Silicon Thickness 175um 150 100
50
Wavelength 1um
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
m
Ø波长小于400nm的光在厚度0.01um 的硅中，就被全部吸收； Ø波长大于1000nm的光在175um的硅中没有被完全吸收；
➢内量子效率(Internal Quantum Efficiency, IQE)，太阳 能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的没 有被太阳能电池反射回去的，没有透射过太阳能电池的，一 定能量的光子数目之比。
太阳光谱
单晶硅电池的吸收波段 （200nm 到1200nm)
单晶硅对光的吸收特性
单晶硅对光的吸收过程
反射光
透射光成为反 射光的一部分
Si
没有透射光谱
量子效率的定性分析
有透射光谱
在175um厚度电池
Ø波长小于1000nm的光 基本没有透射，IQE和 EQE 的差别反映的是前 表面减反射膜和硅表面 陷光结构状况
Ø波长大于1000nm的光 有透射，IQE和EQE 的 差别反映的是前表面减 反射膜，硅表面陷光结 构状况，电池背表面的 钝化情况
主要功能及应用： QTEST STATION 2000AD 型光谱响应测试系统可以测试 量子效率（光谱响应）和光电转换效率，适用于各种太阳 能电池、探测器和光电材料等光谱响应测试。
基本工作原理：
该系统通过对光源产生的光经斩波器和单色仪进行滤波，以产 生不同波长的单色光源，经被检测太阳电池材料或器件后，产 生电子信号，然后通过锁相放大器放大，获得材料或者器件的 不同波长的光－电转换效率(光谱响应)。
量子效率的基本概念
n太阳能电池的量子效率是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在 太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。
因此，太阳能电池的量子效率与太阳能电池对照射在太阳能电池表面 的各个波长的光的响应有关。太阳能电池的量子效率与光的波长或者 能量有关。如果对于一定的波长，太阳能电池完全吸收了所有的光子 ，并且我们搜集到由此产生的少数载流子（例如，电子在P型材料上 ），那么太阳能电池在此波长的量子效率为1。对于能量低于能带隙 的光子，太阳能电池的量子效率为0。理想中的太阳能电池的量子效 率是一个正方形，也就是说，对于测试的各个波长的太阳能电池量子 效率是一个常数。
太阳电池量子效率
设备名称：太阳电池（光电材料）光谱响应测试系统 型 号：QTEST STATION 2000AD 制造厂家：CROWNTECH, INC.
QTEST STATION 2000AD 型太阳能电池光谱响应测试系 统由光源，单色仪，光学斩波器及锁相放大系统等组成， 系统动作由计算机控制完成，测试过程自动化，最终完成 数据采集、显示、分析等工作。光源通过单色仪产生单色 光，照射到样品上，然后由锁相放大系统等数据采集模块 完成数据采集并输入计算机中，再由计算机完成后续数据 分析、计算、显示并保存。
尾巴翘曲程度反映背表 面的钝化和增反射情况
外量子效率和电池短路电流密度
电流与QE的关系公式
jph (V)eQ( E,E)()d
短路电流密度
QE 应用实例分析
Figure 5: Internal quantum efficiencies for the longwavelength range of high-efficiency LFC-PERC-type cells applying different rear surface passivation layers.
太阳能电池量子效率，有时也被叫做IPCE，也就是太阳能电池光电转 换效率(Incident-Photon-to-electron Conversion Efficiency)。
➢外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)，太阳 能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的一 定能量的光子数目之比。
Penetration Depth (m)
ห้องสมุดไป่ตู้
300 250 200
Silicon Thickness 175um 150 100
50
Wavelength 1um
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
m
Ø波长小于400nm的光在厚度0.01um 的硅中，就被全部吸收； Ø波长大于1000nm的光在175um的硅中没有被完全吸收；
➢内量子效率(Internal Quantum Efficiency, IQE)，太阳 能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的没 有被太阳能电池反射回去的，没有透射过太阳能电池的，一 定能量的光子数目之比。
太阳光谱
单晶硅电池的吸收波段 （200nm 到1200nm)
单晶硅对光的吸收特性
单晶硅对光的吸收过程
反射光
透射光成为反 射光的一部分
Si
没有透射光谱
量子效率的定性分析
有透射光谱
在175um厚度电池
Ø波长小于1000nm的光 基本没有透射，IQE和 EQE 的差别反映的是前 表面减反射膜和硅表面 陷光结构状况
Ø波长大于1000nm的光 有透射，IQE和EQE 的 差别反映的是前表面减 反射膜，硅表面陷光结 构状况，电池背表面的 钝化情况
主要功能及应用： QTEST STATION 2000AD 型光谱响应测试系统可以测试 量子效率（光谱响应）和光电转换效率，适用于各种太阳 能电池、探测器和光电材料等光谱响应测试。
基本工作原理：
该系统通过对光源产生的光经斩波器和单色仪进行滤波，以产 生不同波长的单色光源，经被检测太阳电池材料或器件后，产 生电子信号，然后通过锁相放大器放大，获得材料或者器件的 不同波长的光－电转换效率(光谱响应)。
量子效率的基本概念
n太阳能电池的量子效率是指太阳能电池的电荷载流子数目与照射在 太阳能电池表面一定能量的光子数目的比率。
因此，太阳能电池的量子效率与太阳能电池对照射在太阳能电池表面 的各个波长的光的响应有关。太阳能电池的量子效率与光的波长或者 能量有关。如果对于一定的波长，太阳能电池完全吸收了所有的光子 ，并且我们搜集到由此产生的少数载流子（例如，电子在P型材料上 ），那么太阳能电池在此波长的量子效率为1。对于能量低于能带隙 的光子，太阳能电池的量子效率为0。理想中的太阳能电池的量子效 率是一个正方形，也就是说，对于测试的各个波长的太阳能电池量子 效率是一个常数。