太阳电池量子效率文稿演示
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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。
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。
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)。
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.
➢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
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。
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Fra bibliotek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
Penetration Depth (m)
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；
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。
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。
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)。
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.
➢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
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。
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Fra bibliotek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
Penetration Depth (m)
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；