1、太陽(yáng)能電池量子效率,Quantum efficiency of a solar cell太陽(yáng)能電池的量子效率是指太陽(yáng)能電池的電荷載流子數(shù)目與照射在太陽(yáng)能電池表面一定能量的光子數(shù)目的比率。因此，太陽(yáng)能電池的量子效率與太陽(yáng)能電池對(duì)照射在太陽(yáng)能電池表面的各個(gè)波長(zhǎng)的光的響應(yīng)有關(guān)。太陽(yáng)能電池的量子效率與光的波長(zhǎng)或者能量有關(guān)。如果對(duì)于一定的波長(zhǎng)，太陽(yáng)能電池完全吸收了所有的光子，并且我們搜集到由此產(chǎn)生的少數(shù)載流子（例如，電子在P型材料上），那么太陽(yáng)能電池在此波長(zhǎng)的量子效率為1。對(duì)于能量低于能帶隙的光子，太陽(yáng)能電池的量子效率為0。理想中的太陽(yáng)能電池的量子效率是一個(gè)正方形，也就是說(shuō)，對(duì)于測(cè)試的各個(gè)波長(zhǎng)的太陽(yáng)能電

2、池量子效率是一個(gè)常數(shù)。但是，絕大多數(shù)太陽(yáng)能電池的量子效率會(huì)由于再結(jié)合效應(yīng)而降低，這里的電荷載流子不能流到外部電路中。影響吸收能力的同樣的太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)，也會(huì)影響太陽(yáng)能電池的量子效率。比如，太陽(yáng)能電池前表面的變化會(huì)影響表面附近產(chǎn)生的載流子。并且，由于短波長(zhǎng)的光是在非常接近太陽(yáng)能電池表面的地方被吸收的，在前表面的相當(dāng)多的再結(jié)合將會(huì)影響太陽(yáng)能電池在該波長(zhǎng)附近的太陽(yáng)能電池量子效率。類似的，長(zhǎng)波長(zhǎng)的光是被太陽(yáng)能電池的主體吸收的，并且低擴(kuò)散深度會(huì)影響太陽(yáng)能電池主體對(duì)長(zhǎng)波長(zhǎng)光的吸收能力，從而降低太陽(yáng)能電池在該波長(zhǎng)附近的太陽(yáng)能電池量子效率。用稍微專業(yè)點(diǎn)的術(shù)語(yǔ)來(lái)說(shuō)的話，綜合器件的厚度和入射光子規(guī)范的數(shù)目來(lái)說(shuō)，太

3、陽(yáng)能電池的量子效率可以被看作是太陽(yáng)能電池對(duì)單一波長(zhǎng)的光的吸收能力。太陽(yáng)能電池量子效率，有時(shí)也被叫做IPCE，也就是太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率(Incident-Photon-to-electron Conversion Efficiency)。通常被提到的兩種太陽(yáng)能電池量子效率：外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)，太陽(yáng)能電池的電荷載流子數(shù)目與外部入射到太陽(yáng)能電池表面的一定能量的光子數(shù)目之比。內(nèi)量子效率(Internal Quantum Efficiency, IQE)，太陽(yáng)能電池的電荷載流子數(shù)目與外部入射到太陽(yáng)能電池表面的沒(méi)有被太陽(yáng)能電池反射回去的，沒(méi)有

4、透射過(guò)太陽(yáng)能電池的，一定能量的光子數(shù)目之比。內(nèi)量子效率通常大于外量子效率。內(nèi)量子效率低則表明太陽(yáng)能電池的活性層對(duì)光子的利用率低。外量子效率低也表明太陽(yáng)能電池的活性層對(duì)光子的利用率低，但也可能表明光的反射、透射比較多。為了測(cè)試太陽(yáng)能電池內(nèi)量子效率，首先得測(cè)試太陽(yáng)能電池的外量子效率，然后測(cè)試太陽(yáng)能電池的透射和反射，并且綜合這些測(cè)試數(shù)據(jù)，來(lái)得出內(nèi)量子效率。1. 主題內(nèi)容與適用范圍     本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了測(cè)試太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)的基本要求、測(cè)試及數(shù)據(jù)處理方法。     本標(biāo)準(zhǔn)適用于太陽(yáng)能電池相對(duì)光譜響應(yīng)和絕對(duì)光譜響應(yīng)的測(cè)試。2

5、. 原理     用各種波長(zhǎng)不同的單色光分別照射太陽(yáng)能電池時(shí)，由于光子能量不同以及太陽(yáng)能電池對(duì)光的反射、吸收、光生載流子的收集效率等因素，在輻照度相同的條件下會(huì)產(chǎn)生不同的短路電流。以所測(cè)得的短路電流密度與輻照度之比即單位輻照度所產(chǎn)生的短路電流密度與波長(zhǎng)的函數(shù)關(guān)系來(lái)測(cè)絕對(duì)光譜響應(yīng)，以光譜響應(yīng)的最大值進(jìn)行歸一化的光譜響應(yīng)來(lái)測(cè)相對(duì)光譜響應(yīng)。     光譜響應(yīng)特性包含了太陽(yáng)能電池的許多重要信息，同時(shí)又與測(cè)試條件有密切關(guān)系。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)用單色光測(cè)量太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)時(shí)一般都要在模擬陽(yáng)光的偏置光照射下進(jìn)行側(cè)量，利用給定的陽(yáng)

6、光光譜輻照度和按照規(guī)定正確測(cè)得的絕對(duì)光譜響應(yīng)數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)條件下太陽(yáng)能電池的短路電流密度：                 Jsc(AMN)=PAMN()Sa()d式中：PAMN()給定標(biāo)準(zhǔn)條件下大氣質(zhì)量為N的太陽(yáng)光譜輻照度，W/m2m；Sa()太陽(yáng)能電池絕對(duì)光譜響應(yīng)，Aw     偏置光對(duì)光譜響應(yīng)的影響程度隨太陽(yáng)能電池的類型不同而不同。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明偏置光對(duì)光譜響應(yīng)沒(méi)有明顯影響的太陽(yáng)能電池，

7、測(cè)量時(shí)可以不加偏置光。3. 相對(duì)光譜響應(yīng)的測(cè)試3. 1 基本要求3. 1. 1 一般采用調(diào)制光測(cè)量太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)（見(jiàn)圖1）。     待測(cè)電池和取樣電阻之間用粗短導(dǎo)線連接，測(cè)量?jī)x器要嚴(yán)格接地，測(cè)量過(guò)程中應(yīng)避免電火花或其他雜散信號(hào)干擾。從單色器到斬波器之間的光路部分需用減反射的光密封箱密封。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試溫度規(guī)定為25。3. 1. 2 允許采用恒定光或脈沖光測(cè)量太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)，但應(yīng)注意把單色光光路、測(cè)試電池和輻照度探測(cè)器等用減反射的光密封箱嚴(yán)格密封并防止其他熱輻射干擾。雜散輻射強(qiáng)度應(yīng)小于總輻射強(qiáng)度的0.1。只有經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明偏置光對(duì)光譜響應(yīng)沒(méi)有明顯影響

8、的太陽(yáng)能電池才可以使用恒定光或脈沖光。3. 1. 3 當(dāng)用不同的方法測(cè)量太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)所得結(jié)果不一致時(shí)，應(yīng)以調(diào)制光測(cè)量方法為仲裁方法。3. 2 測(cè)量裝置及設(shè)計(jì)3. 2. 1 光源3. 2. 1. l 光源可采用有足夠輻照度的鹵鎢燈、穩(wěn)態(tài)氙燈、脈沖燈或其他光源。3. 2. 1. 2 穩(wěn)態(tài)光源的供電電源一般使用直流穩(wěn)流源，要求輸出電流不穩(wěn)定度應(yīng)每小時(shí)小于0.1%，直流電流紋波應(yīng)不大于2。3. 2. 2 單色器3. 2. 2. 1 光柵單色器、棱鏡單色器或?yàn)V光片組等都能夠用作產(chǎn)生單色光的單色器，可根據(jù)實(shí)際情況選擇。3. 2. 2. 2光柵單色器各波長(zhǎng)的帶寬是均勻的，但應(yīng)注意消除二級(jí)光譜的影響。

9、3. 2. 2. 3 一般用鈉燈或其他燈校準(zhǔn)單色器的波長(zhǎng)讀數(shù)，波長(zhǎng)刻度示值必須調(diào)節(jié)到與燈的標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)譜線相一致。3. 2. 2. 4 使用窄帶濾光片組能夠獲得大面積均勻的光照平面。對(duì)于中心波長(zhǎng)小于1000nm的濾光片，要求通帶半寬度小于18nm，背景小于1，應(yīng)定期檢測(cè)濾光片的透光率曲線，濾光片組中濾光片中心波長(zhǎng)的間距應(yīng)不大于50nm ,短波和長(zhǎng)波濾光片的中心波長(zhǎng)應(yīng)滿足測(cè)試太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)的要求。3. 2. 2. 5 使用光柵或棱鏡單色器時(shí)應(yīng)力求光照均勻，光照面的大小應(yīng)按照待測(cè)電池的需要調(diào)節(jié)，光照面應(yīng)覆蓋待測(cè)電池。3. 2. 3 偏置光     偏置光是一

10、種非調(diào)制的恒定光，可用AM或AM1.5太陽(yáng)模擬器作為光源。測(cè)量時(shí)偏置光與交變的單色光相疊加照射太陽(yáng)能電池。為了便于控制待測(cè)電池的溫度，在偏置光與樣品之間應(yīng)加上活動(dòng)遮光板。3. 2. 4 斬波器     單色光束通過(guò)斬波器后成為交變的低頻信號(hào)，斬波頻率一般為32Hz。3. 2. 5 輻照度探測(cè)器     一般使用光譜響應(yīng)已知的太陽(yáng)能電池作為比對(duì)太陽(yáng)能電池。用比對(duì)太陽(yáng)能電池代替一般的輻照度探測(cè)器。也可以使用真空熱電偶、熱釋電輻射計(jì)等作為輻照度探測(cè)器。3. 2. 6 取樣電阻    

11、; 一般采用0.01級(jí)標(biāo)準(zhǔn)電阻器作為取樣電阻，接在待測(cè)電池的兩端，用測(cè)量取樣電阻上電壓降的方法測(cè)量短路電流，取樣電阻應(yīng)取最小值，以便盡可能保證短路條件，一般可在0. 10. 8范圍內(nèi)選擇。3. 2. 7 鎖相放大器     鎖相放大器是光譜響應(yīng)測(cè)量中的關(guān)鍵設(shè)備，要求工作穩(wěn)定、無(wú)漂移、線性好。3. 2. 8 樣品架     樣品架的設(shè)計(jì)應(yīng)保證在測(cè)量過(guò)程中使待測(cè)電池和輻照度探測(cè)器處于相同位置，使用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的溫度計(jì)測(cè)量樣品架溫度，測(cè)量誤差應(yīng)小于±1。3. 2. 9 光源輻照度監(jiān)測(cè)器  

12、60;  硅太陽(yáng)能電池或光電二極管都可用作光源輻照度監(jiān)測(cè)器，一般設(shè)置在斬波器反光鏡一側(cè)，用來(lái)監(jiān)視光源輻照度的穩(wěn)定性。3. 2. 10 信號(hào)檢測(cè)     待測(cè)電池的短路電流和輻照度探測(cè)器的信號(hào)經(jīng)放大器放大后可直接用數(shù)字電壓表檢測(cè)。數(shù)字電壓表的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.1%（讀數(shù)）±1個(gè)字，也可以用微計(jì)算機(jī)自動(dòng)記錄3. 2. 11 測(cè)量裝置設(shè)計(jì)     按照?qǐng)D1將各部分裝配成完整的測(cè)量裝置，全套裝置的設(shè)計(jì)允許采用兩種形式：     a. 手工操作，手工記錄

13、數(shù)據(jù)和計(jì)算；     b. 在微計(jì)算機(jī)控制下自動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并輸出結(jié)果。     由于光譜響應(yīng)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理工作量大，為便于控制精度，本標(biāo)準(zhǔn)推薦將測(cè)量裝置設(shè)計(jì)成為微計(jì)算機(jī)控制形式。3. 3 測(cè)試步驟及相對(duì)光譜響應(yīng)的計(jì)算3. 3. 1 測(cè)試步驟     無(wú)論手動(dòng)或自動(dòng)測(cè)量，均采用比對(duì)測(cè)量法：     a. 用標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池測(cè)量并調(diào)節(jié)偏置光輻射到需要的輻照度；     b. 調(diào)節(jié)待

14、測(cè)電池的溫度到規(guī)定溫度；     c. 用輻照度探測(cè)器測(cè)量單色光的相對(duì)能量；     d. 在輻照度不變的條件下測(cè)量待測(cè)電池的短路電流密度。3. 3. 2 相對(duì)光譜響應(yīng)的計(jì)算     使用光譜響應(yīng)已知的比對(duì)太陽(yáng)能電池作為光束輻照度探測(cè)器時(shí)，待測(cè)電池的相對(duì)光譜響應(yīng)為：Sr ()= Sr' ()×J sc ()J'sc() 式中：Sr' () 比對(duì)太陽(yáng)能電池的相對(duì)光譜響應(yīng)；      

15、J'sc() 比對(duì)太陽(yáng)能電池在給定輻照度下的短路電流密度，A/m2 ；       J sc () 待測(cè)電池在給定輻照度下的短路電流密度，A/m2   。     若使用真空熱電偶作為輻照度探測(cè)器，則待測(cè)電池的相對(duì)光譜響應(yīng)Sr()按下式計(jì)算：Sr ()= J sc () U() 式中：U()真空熱電偶的開(kāi)路電壓，Vo3. 4 測(cè)量誤差     使用同一套測(cè)量裝置，其測(cè)量誤差應(yīng)符合以下要求：   &#

16、160; a. 在峰值響應(yīng)的半值以上區(qū)間，其相對(duì)誤差應(yīng)小于±2；     b. 在峰值響應(yīng)的半值以下區(qū)間，其相對(duì)誤差應(yīng)小于±5。4 絕對(duì)光譜響應(yīng)的測(cè)試及定標(biāo)4. 1 基本要求     首先按照以上規(guī)定測(cè)量太陽(yáng)能電池的相對(duì)光譜響應(yīng)，之后通過(guò)適當(dāng)?shù)牟襟E對(duì)縱坐標(biāo)進(jìn)行絕對(duì)定標(biāo)，即可得到絕對(duì)光譜響應(yīng)。常用的定標(biāo)方法是激光定標(biāo)，從出射激光光束到測(cè)試電池和絕對(duì)輻射計(jì)必須用減反射的光密封箱嚴(yán)格密封并防止其他熱輻射干擾，待測(cè)電池的溫度應(yīng)該與測(cè)量相對(duì)光譜響應(yīng)時(shí)相一致。為了保證精度，用絕對(duì)輻射計(jì)和待測(cè)電池重復(fù)測(cè)量三次

17、以上，取三次以上的算術(shù)平均值作為光譜標(biāo)定值，測(cè)量精度應(yīng)不低于±2。4. 2 絕對(duì)定標(biāo)測(cè)量?jī)x器4. 2. 1 激光器     一般選擇1030mW穩(wěn)態(tài)激光器作為定標(biāo)光源，激光波長(zhǎng)應(yīng)在電池光譜響應(yīng)靈敏度較高的波長(zhǎng)范圍之內(nèi)，輻射不穩(wěn)定度應(yīng)每小時(shí)小于±l。4. 2. 2 絕對(duì)輻射計(jì)     絕對(duì)輻射計(jì)用以測(cè)量激光光束的絕對(duì)能量，使用前先檢查炭黑是否完整并校準(zhǔn)功率靈敏度，要求精度不低于±2。4. 2. 3 取樣電阻     同3. 2. 6。4. 2. 4

18、 數(shù)字電壓表     數(shù)字電壓表是絕對(duì)輻射計(jì)和太陽(yáng)能電池輸出信號(hào)的顯示儀器，數(shù)字電壓表的準(zhǔn)確度應(yīng)不低于±0.1（讀數(shù)）±1個(gè)字。4. 2. 5 可以用功率和單色性符合要求的其他單色光源代替激光器，定標(biāo)步驟和數(shù)據(jù)處理方法按4. 3條規(guī)定進(jìn)行。4. 3 定標(biāo)步驟和絕對(duì)光譜響應(yīng)的計(jì)算4. 3. 1 定標(biāo)步驟     首先用絕對(duì)輻射計(jì)測(cè)量波長(zhǎng)為c的激光輻照度W(c)，在激光輻照度不變的條件下把絕對(duì)輻射計(jì)換為待測(cè)電池，測(cè)量電池的短路電流密度Jsc(c)。4. 3. 2 絕對(duì)光譜響應(yīng)的計(jì)算測(cè)得W(c)和Js

19、c(c)之后，太陽(yáng)能電池在波長(zhǎng)c處的絕對(duì)光譜響應(yīng)Sa(c)為：Sa (c)= J ac (c) W(c)      因相對(duì)光譜響應(yīng)Sr()是已知的，令：K= Sa (c) Sr (c) 改寫(xiě)(5）式得：Sa (c)= KGR(c)  根據(jù)(5)式在波長(zhǎng)c處求得的比例系數(shù)K適用于各個(gè)波長(zhǎng)，所以有：Sa () = K Sr (c)  式中：Sa()所求太陽(yáng)能電池的絕對(duì)光譜響應(yīng)，A/W      當(dāng)測(cè)量待測(cè)電池的相對(duì)光譜響應(yīng)時(shí)，如果使用已知絕對(duì)光譜響應(yīng)Sa()的光譜標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池作

20、為比對(duì)太陽(yáng)能電池，則按照(2)式，應(yīng)把Sr()換為Sa()，待測(cè)電池的絕對(duì)光譜響應(yīng)Sa()可直接計(jì)算出來(lái)：Sa ()= Sa () J ac () J ac () 5測(cè)試報(bào)告染料敏化太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)測(cè)試和IV特性測(cè)試摘要TiO2染料敏化太陽(yáng)能電池與以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的太陽(yáng)能電池，在基本工作原理上有本質(zhì)的區(qū)別。染料敏化太陽(yáng)能電池本身特有的特性也得以應(yīng)用。這里，我們將會(huì)對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)的兩種測(cè)試方式進(jìn)行比較。根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，光譜響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法也似乎適用染料敏化太陽(yáng)能電池。在這種測(cè)試方式中，染料敏化太陽(yáng)能電池對(duì)脈沖輻射的響應(yīng)是非常重要的，因?yàn)槿玖厦艋?yáng)能電池的脈沖照射強(qiáng)度是非

21、常復(fù)雜的。染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間與TiO2中電子的誘捕有關(guān)，并且取決于照射強(qiáng)度情況和染料敏化太陽(yáng)能電池的化學(xué)成分。因此，在測(cè)試染料敏化太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)之前，要先測(cè)試染料敏化太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)測(cè)試中，相同的光照情況下的染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間。介紹一種新型的，建立在染料敏化納米晶基礎(chǔ)上的太陽(yáng)能電池，被Gratzel和他的小組發(fā)展起來(lái)。從那以后，關(guān)于染料敏化太陽(yáng)能電池的許多工作被陸續(xù)發(fā)表。引人注目的是，對(duì)于這種染料敏化納米晶太陽(yáng)能電池的高量子效率被發(fā)布，效率高達(dá)11%（0.249cm2, AM1.5G, 1000W/cm2）染料敏化太陽(yáng)能電池的構(gòu)成與工作原理染料敏化太陽(yáng)能電池建立在寬能

22、帶隙半導(dǎo)體材料基礎(chǔ)上，通常是。而吸附了染料的單層二氧化鈦，TiO2對(duì)可見(jiàn)光比較敏感。使用頻率最高的染料是？%，光電極由玻璃上形成的TiO2透氣薄膜構(gòu)成，反向電極由鍍有SnO2 : F的玻璃構(gòu)成，上面同時(shí)淀積少量鉑作為催化。在一個(gè)完整的染料敏化太陽(yáng)能電池內(nèi)部，光電極和反向電極被固定在一起，電極之間和TiO2納米粒之間的空隙，被電解質(zhì)填充，電解質(zhì)由一種含氧化還原對(duì)的有機(jī)溶劑構(gòu)成，通常是%#%。其它的染料敏化太陽(yáng)能電池設(shè)計(jì)也有可能，比如塑料也可以用做基片材料，或者整體設(shè)計(jì)也可以接受。在一個(gè)平面上的單層染料對(duì)入射光的吸收不到1%（一個(gè)太陽(yáng)常數(shù)的情況下）。通過(guò)使用直徑為10-20nm的TiO2晶體粒，染

23、料敏化太陽(yáng)能電池的表面積被擴(kuò)大了1000倍。染料敏化太陽(yáng)能電池的工作原理，是建立在染料被激發(fā)后快速運(yùn)動(dòng)的電子注入到TiO2傳導(dǎo)帶的基礎(chǔ)上的，同時(shí)留下氧化的染料分子在TiO2上面。注入的電子滲透通過(guò)TiO2并且進(jìn)入外部電路。在反向電極上，通過(guò)外部電路導(dǎo)入的電子，三碘化物被金屬鉑降低為碘化物。碘化物被電解質(zhì)轉(zhuǎn)向光電極，在這里消除氧化染料。染料分子然后又準(zhǔn)備進(jìn)入下一次激發(fā)/氧化/消除的循環(huán)。對(duì)于效率的正確量化，檢測(cè)儀器的標(biāo)準(zhǔn)程序都是有規(guī)定的。ASTM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)的測(cè)試也有規(guī)定。測(cè)試方式的建立基礎(chǔ)是太陽(yáng)能電池工作環(huán)境為一個(gè)太陽(yáng)常數(shù)的連續(xù)光照。光譜響應(yīng)是通過(guò)脈沖單色光照，也就是斬波調(diào)制光束來(lái)

24、測(cè)試出來(lái)的。鎖相放大技術(shù)用來(lái)確定太陽(yáng)能電池輸出電流中的脈沖電流部分。使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方式的問(wèn)題與晶體硅太陽(yáng)能電池相比，TiO2染料敏化太陽(yáng)能電池的電子特性具有獨(dú)特的性質(zhì)，這與染料敏化太陽(yáng)能電池的本性有關(guān)。其中一個(gè)主要特征就對(duì)入射光變化的響應(yīng)比較慢，這可能與電子轉(zhuǎn)移到TiO2薄膜中的速度比較慢有關(guān)。根據(jù)報(bào)告，在強(qiáng)度比較低的光照情況下，一次響應(yīng)需要時(shí)間至少為1s。如果按照ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的程序來(lái)測(cè)試染料敏化太陽(yáng)能電池特性的話，將會(huì)受到這種特性的干擾。在光譜響應(yīng)測(cè)試中，染料敏化太陽(yáng)能電池或許不能隨著光照強(qiáng)度的變化而變化（脈沖光頻率為5-150Hz）。首先，有必要確定光譜響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方式對(duì)于染料太陽(yáng)能電池

25、同樣可行。這里，我們將闡述對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池響應(yīng)輸出信號(hào)隨脈沖光變化的分析。這樣可以讓我們確定染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)是否足夠快。使用斬波調(diào)制單色光，染料敏化太陽(yáng)能電池在不同的光照條件下的響應(yīng)時(shí)間須被確定。電解質(zhì)的黏度和光照強(qiáng)度的變化的影響已經(jīng)進(jìn)行過(guò)研究了。更進(jìn)一步，太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方式（交流模式）已經(jīng)發(fā)展的和連續(xù)單色光照射測(cè)試（直流模式）一樣好了，接下來(lái)，測(cè)試短路電流的時(shí)候，將使用單色光連續(xù)照射太陽(yáng)能電池。實(shí)驗(yàn)染料敏化太陽(yáng)能電池的準(zhǔn)備染料敏化太陽(yáng)能電池是按照文獻(xiàn)資料中的形容準(zhǔn)備的，商業(yè)上使用的TIO2是納米TIO2有空層的基礎(chǔ)。按照方法所述，準(zhǔn)備一種粘稠狀物，由TIO2粉末，乙酰

26、丙酮和水在臼內(nèi)混合而成。水被慢慢地加入，同時(shí)慢慢研磨。最后加入表面活性劑，以粘附在玻璃上。對(duì)于響應(yīng)時(shí)間的所有測(cè)試，使用面積為2cm2的太陽(yáng)能電池。電解質(zhì)以在含甲基乙基氰或者加有聚乙二醇的甲基乙基氰中的LiI/I2為基礎(chǔ)，用來(lái)研究黏稠溶劑的影響。加入三級(jí)丁基嘧啶，用以提高開(kāi)路電壓和填充因子。所有的染料敏化電池被聚合物薄膜熱熔連接密封。用來(lái)對(duì)比交流和直流光譜響應(yīng)測(cè)試方式的染料敏化太陽(yáng)能電池是在TIO2膠體的基礎(chǔ)制作的。使用的電解質(zhì)和其他的電池一樣。染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間的測(cè)試為了確定光譜響應(yīng)測(cè)試中所用的染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間，通過(guò)示波器對(duì)調(diào)制輸出信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，集中情況測(cè)試響應(yīng)時(shí)間，例如

27、加和不加偏置光。染料敏化太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)的測(cè)試根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，染料敏化太陽(yáng)能電池在交流模式下測(cè)試光譜響應(yīng)。下面將對(duì)這種方式進(jìn)行主要闡述。Spectrolab x-10太陽(yáng)模擬器用作光源，具有20×20cm的均勻光照。混合光由一個(gè)氙燈發(fā)出，通過(guò)一個(gè)濾光片（20nm帶寬）和一個(gè)光學(xué)斬波轉(zhuǎn)輪，形成調(diào)制單色光（矩形，強(qiáng)度預(yù)期為10-25mW/m2）。混合光（連續(xù)，1000W/m2，鹵素?zé)簦┮部勺鳛槠霉猓谷玖厦艋?yáng)能電池輸出直流信號(hào)。調(diào)制單色光在直流型號(hào)頂部形成一個(gè)交流信號(hào)，通過(guò)鎖相放大器提取調(diào)制電流輸出，測(cè)試光譜響應(yīng)。理想情況下，調(diào)制輸出信號(hào)應(yīng)該為矩形。如果不是這樣，鎖相放大器提

28、取信號(hào)的難度就會(huì)加大。其它單位的其它方式通過(guò)單色光輻射使用低強(qiáng)度或者高強(qiáng)度（500W/m2）單色光來(lái)模仿標(biāo)準(zhǔn)入射環(huán)境。這些使用單色光照射的方式在直流測(cè)試中會(huì)提到。染料敏化太陽(yáng)能電池的IV特性根據(jù)IV特性標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境（AM1.5Global, 1000W/m2, 25），染料敏化太陽(yáng)能電池效率測(cè)試全部程序如下：測(cè)試待測(cè)染料敏化太陽(yáng)能電池和標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)通過(guò)光譜響應(yīng)，光源光譜和標(biāo)準(zhǔn)AM1.5Global光譜，計(jì)算光譜失配因子改變光源輸出來(lái)校正光譜失配因子測(cè)試染料敏化太陽(yáng)能電池IV特性計(jì)算開(kāi)路電壓VOC，短路電流填充因子FF和效率從各方面考慮測(cè)試程序光譜響應(yīng)被定義為：SR()=I()/P(

29、)其中I為光電流，A/m2，P為單色光能量，W/m2通過(guò)已知光譜響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池，來(lái)測(cè)試光譜響應(yīng)。光譜失配因子用來(lái)校正標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池與待測(cè)太陽(yáng)能電池之間光譜響應(yīng)的不同和太陽(yáng)模擬器輻射能量與AM1.5Global光譜輻射的不同。光譜失配因子M計(jì)算如下M=*（t*%￥#￥%*（%￥一旦知道了光譜失配因子，標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池在太陽(yáng)模擬器下面被照射，同時(shí)監(jiān)測(cè)短路電流，改變太陽(yáng)模擬器的輸出，直到標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池的短路電流等于原始短路電流ISC除M的值。這就是光譜失配校正。染料敏化太陽(yáng)能電池IV特性在這些流程下測(cè)試，染料敏化太陽(yáng)能電池IV特性測(cè)試之前的任何步驟都不能省略，因?yàn)樽罱K染料敏化太陽(yáng)能電池IV特性測(cè)

30、試對(duì)太陽(yáng)模擬器光譜變化或者光譜失配非常敏感，這可以輕易導(dǎo)致10%的效率誤差。結(jié)果和討論染料敏化太陽(yáng)能電池電解質(zhì)黏性對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響為了研究電解質(zhì)離子傳輸對(duì)響應(yīng)時(shí)間限制的影響，加入一種電解質(zhì)。10%的電解質(zhì)導(dǎo)致了明顯的短路電流對(duì)光照強(qiáng)度關(guān)系的非線性，表明傳輸?shù)南拗啤Ｈ玖厦艋?yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間染料敏化太陽(yáng)能電池偏置光下的調(diào)制信號(hào)分析圖3表示染料敏化太陽(yáng)能電池（未加電解質(zhì)）和標(biāo)準(zhǔn)GaAs太陽(yáng)能電池在一個(gè)太陽(yáng)常數(shù)的偏置光下矩形調(diào)制輸出信號(hào)，也就是光譜響應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境。從輸出信號(hào)中，可以得出染料敏化太陽(yáng)能電池10-20ms的響應(yīng)時(shí)間，這比晶體硅太陽(yáng)能電池或者標(biāo)準(zhǔn)太陽(yáng)能電池要慢。但是，對(duì)于在一個(gè)信號(hào)期

31、間（148ms）保證一個(gè)穩(wěn)定的輸出，這個(gè)響應(yīng)時(shí)間已經(jīng)足夠快了，于是形成一個(gè)矩形波。這就保證了可以使用鎖相放大器進(jìn)行信號(hào)提取分析，和采用晶體硅太陽(yáng)能電池的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方式測(cè)試染料敏化太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)。由于染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間比晶體硅太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)，所以可以使用的斬波頻率有一個(gè)極限值。對(duì)于響應(yīng)時(shí)間（10ms），斬波頻率應(yīng)該不要超過(guò)50Hz。當(dāng)10%的電解質(zhì)被加入以后，輸出信號(hào)的調(diào)制形狀就會(huì)發(fā)生變化，也就是相對(duì)于沒(méi)有加電解質(zhì)的染料敏化太陽(yáng)能電池響應(yīng)時(shí)間增加了，顯然的，在有偏置光的情況下，染料敏化太陽(yáng)能電池電解質(zhì)離子傳輸限制在響應(yīng)時(shí)間上反映出來(lái)。染料敏化太陽(yáng)能電池不加偏置光下的調(diào)制信號(hào)分析沒(méi)有

32、偏置光的情況下，進(jìn)行調(diào)制單色光照射，染料敏化太陽(yáng)能電池的表現(xiàn)戲劇性的發(fā)生了變化。調(diào)制輸出信號(hào)不再是矩形波，這是因?yàn)槿玖厦艋?yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間本質(zhì)性的增加了。圖5的曲線形狀可以反映這一點(diǎn)，這代表了和圖4相同的兩塊染料敏化太陽(yáng)能電池的短暫的信號(hào)。在這些情況下（低強(qiáng)度脈沖輻射）染料敏化太陽(yáng)能電池的光譜響應(yīng)使用鎖相放大器就提取不出來(lái)了，離子傳導(dǎo)限制也就表現(xiàn)不出來(lái)了，因?yàn)榧与娊赓|(zhì)和不加電解質(zhì)的染料敏化太陽(yáng)能電池的曲線是一樣的。單色光的光照強(qiáng)度仍然在離子傳輸限制不可見(jiàn)的范圍內(nèi)。染料敏化太陽(yáng)能電池通過(guò)背電極的光照效應(yīng)當(dāng)染料敏化太陽(yáng)能電池被通過(guò)背電極的脈沖單色光照射時(shí)，響應(yīng)時(shí)間會(huì)增加，與通過(guò)正面的光照相比。

33、上面所述的效應(yīng)可以認(rèn)為是在二氧化鈦中電子誘捕填充和倒空。在低光強(qiáng)的情況下（單色光10-50mW/m2），由于到達(dá)背電極之前電子的誘捕和釋放，只有少量電子可以被注入到二氧化鈦中。這就導(dǎo)致了電子傳輸?shù)难舆t，結(jié)果響應(yīng)時(shí)間也就延長(zhǎng)了。該理論可以通過(guò)觀察染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間和染料敏化太陽(yáng)能電池的光照面來(lái)證實(shí)，尤其在短波范圍內(nèi)。分析462nm光外形輪廓的產(chǎn)生（接近光照面高產(chǎn)生數(shù)量，深入TIO2部分比較低），背面462nm單色光照射將導(dǎo)致電子路程的延長(zhǎng)，相對(duì)正面光照。因此，電子必須通過(guò)更多的捕捉，也就增加了染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間。對(duì)于703nm的光（對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池形成一個(gè)均勻的輪廓），前

34、面光照與背面光照的路程一樣，具有相同的響應(yīng)時(shí)間（相同的曲線外形，圖5所示）。偏置光可以形成一個(gè)連續(xù)電子帶傳導(dǎo)的產(chǎn)生，其中大部分將長(zhǎng)期使電子誘捕飽和。這就阻止了脈沖單色光所產(chǎn)生的電子被誘捕，并使得響應(yīng)時(shí)間加快。染料敏化太陽(yáng)能電池交流和直流光譜響應(yīng)測(cè)試比較圖7代表了同一個(gè)染料敏化太陽(yáng)能電池在交流和直流兩種方式下測(cè)試的光譜響應(yīng)。短波長(zhǎng)光譜范圍（300-400nm），曲線只在這一點(diǎn)發(fā)生了偏離。這是由于單色光濾光器的缺陷所導(dǎo)致的。短波長(zhǎng)光譜范圍內(nèi)的偏離可以被認(rèn)為是低信噪比和染料敏化太陽(yáng)能電池本身特性所導(dǎo)致。因此，使用高強(qiáng)度單色光對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池進(jìn)行光譜響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方式測(cè)試也可以被接受。染料敏化太陽(yáng)能電池

35、IV特性比較用來(lái)進(jìn)行光譜響應(yīng)比較的同一塊染料敏化太陽(yáng)能電池被用來(lái)進(jìn)行IV特性比較圖8所示IV曲線。IV特性所得出的染料敏化太陽(yáng)能電池參數(shù)發(fā)生了偏離，如表1所示。兩個(gè)測(cè)試的最大不同就是短路電流（2.6%的偏離），在這個(gè)發(fā)展時(shí)期，這種偏離也可以被接受。結(jié)束根據(jù)ASTM標(biāo)準(zhǔn)，光譜響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方式也可以用于染料敏化太陽(yáng)能電池，雖然這取決于太陽(yáng)能電池的屬性。不同的TIO2可以導(dǎo)致這方面的不同表現(xiàn)。這里要強(qiáng)調(diào)的是在這種測(cè)試方式中偏置光還是必要的，用來(lái)飽和TIO2中的誘捕和保證染料敏化太陽(yáng)能電池的快速響應(yīng)。這也可以通過(guò)使用高強(qiáng)度單色光來(lái)實(shí)現(xiàn)。電解質(zhì)的離子傳輸特性對(duì)染料敏化太陽(yáng)能電池在脈沖輻射中的表現(xiàn)起了較小

36、的作用，這與其它的觀測(cè)一致。染料敏化太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)曲線最好使用兩種方式進(jìn)行測(cè)試。染料敏化太陽(yáng)能電池IV特性測(cè)試與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試有很好的吻合，雖然需要做更多的測(cè)試來(lái)進(jìn)行比較，但這表明晶體硅太陽(yáng)能電池的標(biāo)準(zhǔn)效率測(cè)試程序完全可以被染料敏化太陽(yáng)能電池所接受。從響應(yīng)時(shí)間的測(cè)試中，可以得出染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)足夠快，并且方波信號(hào)可以用鎖相放大技術(shù)來(lái)提取分析。響應(yīng)時(shí)間與電解質(zhì)中離子傳輸限制有關(guān)，但是更多的取決于TIO2中電子誘捕。遠(yuǎn)離背電極產(chǎn)生電子的影響更顯著，因?yàn)楸仨毻ㄟ^(guò)很長(zhǎng)的距離傳播。我們必須意識(shí)到染料敏化太陽(yáng)能電池隨入射光變化的響應(yīng)比晶體硅太陽(yáng)能電池要慢，而且染料敏化太陽(yáng)能電池之間的不同取決

37、于TIO2類型的不同，染料敏化太陽(yáng)能電池的構(gòu)成和層厚。這也導(dǎo)致了染料敏化太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)測(cè)試中斬波頻率的使用極限不超過(guò)50Hz（如果響應(yīng)時(shí)間為10ms）。采用交流方式測(cè)試染料敏化太陽(yáng)能電池光譜響應(yīng)之前，應(yīng)該檢查染料敏化太陽(yáng)能電池的響應(yīng)時(shí)間。太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)     太陽(yáng)能電池測(cè)試行業(yè)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)，使得我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)始終處于行業(yè)領(lǐng)先位置。符合IEC, JIS, ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)具有很

38、高的穩(wěn)定性和重復(fù)性。      作為光伏器件廠商和科研工作者，為了獲得高效的產(chǎn)品，就需要一套高性能太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)來(lái)幫助完成產(chǎn)品改進(jìn)。我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)可以出色的完成測(cè)試太陽(yáng)能電池（光電材料）的IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)，進(jìn)而幫助廠商和科研工作者分析改進(jìn)太陽(yáng)能電池加工制造材料和工藝等。      目前，石油、天然氣等不可再生能源價(jià)格的居高不下，使得人類對(duì)太陽(yáng)能電池（光電材料）的研究開(kāi)發(fā)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，國(guó)內(nèi)

39、很多實(shí)驗(yàn)室和科研院校也都加緊了對(duì)太陽(yáng)能電池材料（光電材料）的研究和開(kāi)發(fā)。      太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試作為太陽(yáng)能電池（光電材料）研究開(kāi)發(fā)的一個(gè)環(huán)節(jié)，至關(guān)重要，需要專業(yè)的測(cè)試系統(tǒng)來(lái)完成。針對(duì)當(dāng)前人們對(duì)太陽(yáng)能電池材料（光電材料）的研究和開(kāi)發(fā)，以及太陽(yáng)能電池（光電材料）研究人員搭建太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的耗時(shí)耗力，我公司特推出太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，并已在很多太陽(yáng)能電池材料（光電材料）研究、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室廣泛使用。 一、我公司太陽(yáng)能電池（光

40、電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：      1. 技術(shù)服務(wù)全面      我公司始終把客戶需求擺在首要位置，針對(duì)客戶特殊需求量身定做，為客戶提供全套解決方案，終身提供技術(shù)服務(wù)，為客戶節(jié)省了搭建太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)所消耗的時(shí)間和人力物力，同時(shí)也得到了客戶的一致好評(píng)。      2. 針對(duì)性強(qiáng)      憑借雄厚的光電技術(shù)知識(shí)和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)不同類型的太陽(yáng)能電池（光電材料

41、）以及客戶對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的不同需求，我公司對(duì)太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)也做出了相應(yīng)的調(diào)整，以達(dá)到較好的測(cè)試效果。目前，針對(duì)硅太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、多元化合物為材料的太陽(yáng)能電池、功能高分子材料制備的大陽(yáng)能電池、納米晶太陽(yáng)能電池等不同的太陽(yáng)能電池，我公司也都搭建了不同的測(cè)試系統(tǒng)。 3. 性價(jià)比高      我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)采用國(guó)外知名公司儀器集成，信噪比高，性能穩(wěn)定，技術(shù)先進(jìn)，對(duì)太陽(yáng)能電池（光電材料）的IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，過(guò)程簡(jiǎn)

42、單方便，測(cè)試結(jié)果在行業(yè)內(nèi)也會(huì)具有一定的權(quán)威性和說(shuō)服力。同時(shí)，我公司推出的整套太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)具有很高的性價(jià)比。      4. 成熟的太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)      憑借測(cè)試系統(tǒng)的高性價(jià)比以及全面的技術(shù)服務(wù)，我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)很多單位的實(shí)驗(yàn)室投入使用，包括清華大學(xué)等知名大學(xué)、國(guó)家權(quán)威的太陽(yáng)能計(jì)量單位、中國(guó)科學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)以及眾多的太陽(yáng)能相關(guān)企業(yè)，經(jīng)過(guò)大量客戶對(duì)我公司

43、太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的使用，證明了我公司的太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的成熟。 二、太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介      該系統(tǒng)可以測(cè)試各種光電器件，包括p-n節(jié)和染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSCs）。 系統(tǒng)中包括光源，單色儀，濾光片，和光學(xué)模塊，用以在光電器件上形成輻射，同時(shí)一個(gè)偏置光也會(huì)被加在器件上，用來(lái)模擬最終使用條件。計(jì)算機(jī)連接單色儀，數(shù)據(jù)采集設(shè)備，完成信號(hào)轉(zhuǎn)換，校準(zhǔn)，保存測(cè)試數(shù)據(jù)，并生成報(bào)告。不同的系統(tǒng)包含不同的配置，并且有不各

44、種不同的選項(xiàng)配置。      1. 預(yù)選的太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)配置      2. 簡(jiǎn)單靈活的太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試軟件      3. 各種光源作為選項(xiàng)以滿足不同的測(cè)試要求      4. Stanford光學(xué)斬波器和鎖相放大器保證高信噪比      5. 經(jīng)權(quán)威部門校準(zhǔn)過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器   &#

45、160;  6. 太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試夾具      憑借太陽(yáng)能電池（光電材料）測(cè)試行業(yè)的長(zhǎng)期積累，我們已將太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)系統(tǒng)做到最優(yōu)化。該系統(tǒng)可以測(cè)試各種太陽(yáng)能電池、探測(cè)器、光電轉(zhuǎn)換器件的IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)。系統(tǒng)中集成了最優(yōu)的測(cè)試部件，可以出色的完成太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試，滿足用戶的不同測(cè)試要求。 什么是太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)？     

46、; 太陽(yáng)能電池（光電材料）光譜響應(yīng)測(cè)試，或稱量子效率QE（Quantum Efficiency）測(cè)試，或光電轉(zhuǎn)化效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 測(cè)試等，廣義來(lái)說(shuō)，就是測(cè)量太陽(yáng)能電池（光電材料）的光電特性在不同波長(zhǎng)光照條件下的數(shù)值，所謂光電特性包括：光生電流、光導(dǎo)等。量子效率QE（Quantum Efficiency）和光電轉(zhuǎn)化效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency)是指太陽(yáng)能電池

47、（光電材料）產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)數(shù)目與入射到太陽(yáng)能電池（光電材料）表面的光子數(shù)目之比。通常，我們所說(shuō)的太陽(yáng)能電池（光電材料）量子效率QE（Quantum Efficiency）都是指外量子效率EQE（External Quantum Efficiency），也就是說(shuō)太陽(yáng)能電池（光電材料）表面的光子反射損失是不被考慮的。太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試對(duì)于太陽(yáng)能電池（光電材料）的研究至關(guān)重要，因?yàn)樘?yáng)能電池（光電材料）在太陽(yáng)光組成比例最大的波段具有最大IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)是非常重要的。太陽(yáng)能電池是一種有半導(dǎo)體鍍層的特種器件，能將照在太陽(yáng)能電池板上的太陽(yáng)光轉(zhuǎn)

48、變成電能輸出，算是一種特別的小型電源。目前太陽(yáng)能電池的應(yīng)用已不新鮮，海外常有以太陽(yáng)能電池作電源的特種跑車競(jìng)賽活動(dòng)，有些太陽(yáng)能跑車的速度行程已類似輕型摩托。太陽(yáng)能電池作為飛機(jī)上的動(dòng)力能源在海外也有試用，但對(duì)飛機(jī)重量的要求較高，屬于特種機(jī)型類似人力飛機(jī)，暫時(shí)談不上普及應(yīng)用。太陽(yáng)能電池應(yīng)用于建筑物的蓄電照明也有，就是成本太高，一般人煙稠密條件富裕的地區(qū)就不再用它。國(guó)內(nèi)對(duì)太陽(yáng)能電池的應(yīng)用比較罕見(jiàn)，幾年前杭州市西湖曾有一條小型游船，頂部鋪滿了太陽(yáng)能電池板，晴天可給蓄電池與電動(dòng)機(jī)供電。前年南京航空學(xué)院的一位老師也用過(guò)它，在自行車上加了頂棚，用太陽(yáng)能電池給電動(dòng)機(jī)供電，也許是國(guó)內(nèi)最早的太陽(yáng)能電動(dòng)腳踏車。由于太

49、陽(yáng)能電池成本較高，應(yīng)用時(shí)需要較大面積與較好陽(yáng)光，作為交通工具的能源供應(yīng)又嫌功率太小，所以在車輛上的實(shí)際應(yīng)用極少。鑒于目前太陽(yáng)能電池成本較高與應(yīng)用時(shí)需要依賴陽(yáng)光的特點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用往往需要與蓄電池配合使用，而且最好是用于弱電場(chǎng)合。雖說(shuō)太陽(yáng)能電池在動(dòng)力機(jī)械的能源應(yīng)用上希望不大，但以筆者的個(gè)人見(jiàn)解，太陽(yáng)能電池還可在許多特別的場(chǎng)合加以發(fā)展與應(yīng)用。一、作為特種充電電源，用于海島或高山上的無(wú)人氣象臺(tái)，這樣的作法類似人造衛(wèi)星的通訊，其長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性是不必說(shuō)了。二、作為特種充電電源，貼在半導(dǎo)體收音機(jī)上，有陽(yáng)光就可以聽(tīng)廣播，這對(duì)于常年不通車的物資貧乏邊遠(yuǎn)地區(qū)來(lái)說(shuō)是很實(shí)用的。三、作為特種充電電源，貼在機(jī)或是手機(jī)上，

50、可給電池進(jìn)行慢性充電，大大延長(zhǎng)電池的使用期，這作法不算太難類似計(jì)算器。四、對(duì)于幾個(gè)月才用一粒電池的手表或是壁鐘，最好也貼上一小片太陽(yáng)能電池片作為特種充電電源，徹底免去需要換電池的麻煩。上述的作法都不難，但等待多年就是不見(jiàn)有這類產(chǎn)品面世；收音機(jī)自己改裝還行，其他再精細(xì)的就比較麻煩，還是希望廠家有產(chǎn)品上市較好。<b>答案補(bǔ)充</b>太陽(yáng)電池應(yīng)用的范圍非常廣，可分為下列幾項(xiàng): 1、電力:大功率發(fā)電系統(tǒng)、家庭發(fā)電系統(tǒng)等。 2、通訊:無(wú)線電力、無(wú)線通訊等。 3、消費(fèi)性電子產(chǎn)品:計(jì)算機(jī)、手錶、電動(dòng)玩具、收音機(jī)等。 4、交通運(yùn)輸:汽車、船舶、交通號(hào)誌、

51、道路照明、燈塔等。 5、農(nóng)業(yè)：抽水機(jī)、灌溉等。 6、其他：冷藏疫苗、茶葉烘焙、學(xué)校用電等。    隨著電子科技的快速發(fā)展，各種電子產(chǎn)品也是日新月異，其中通訊與資訊產(chǎn)品，更成為人類日常生活中，不可缺少的日常用品，諸如大哥大的手機(jī)、掌上型電腦與個(gè)人數(shù)位助理(pda)等，這些電子產(chǎn)品都必須要有電源供應(yīng)才能發(fā)揮功能。因?yàn)殡姵貨](méi)電而英雄無(wú)用武之地的窘境，相信很多人都曾發(fā)生過(guò)，而這個(gè)問(wèn)題即將在太陽(yáng)能衣的上市后成為歷史。<b>答案補(bǔ)充</b>最近德國(guó)的科學(xué)家洛雅恩與拉恩林研製出一種太陽(yáng)能纖維，這種太陽(yáng)能纖維是由三層非

52、結(jié)晶硅與兩層導(dǎo)電電極所組成。當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí)，可使上層的電極產(chǎn)生自由電子，這些自由電子經(jīng)由內(nèi)建電場(chǎng)的作用，穿過(guò)中間的非結(jié)晶硅層而抵達(dá)下層的電極，即形成一個(gè)基本的電池結(jié)構(gòu)。據(jù)稱這種太陽(yáng)能纖維製成的衣服還可以放入洗衣機(jī)內(nèi)洗滌！未來(lái)只要人們穿上這種太陽(yáng)能衣，就不用再擔(dān)心自己隨身攜帶的電子產(chǎn)品，面臨沒(méi)電而一切停擺的命運(yùn)了。太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)太陽(yáng)能電池測(cè)試行業(yè)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)，使得我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)始終處于行業(yè)領(lǐng)先位置。符合IEC, JIS, ASTM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/

53、光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)具有很高的穩(wěn)定性和重復(fù)性。 作為光伏器件廠商和科研工作者，為了獲得高效的產(chǎn)品，就需要一套高性能太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)來(lái)幫助完成產(chǎn)品改進(jìn)。我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)可以出色的完成測(cè)試太陽(yáng)能電池（光電材料）的IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)，進(jìn)而幫助廠商和科研工作者分析改進(jìn)太陽(yáng)能電池加工制造材料和工藝等。 目前，石油、天然氣等不可再生能源價(jià)格的居高不下，使得人類對(duì)太陽(yáng)能電池（光電材料）的研究開(kāi)發(fā)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，國(guó)內(nèi)很多實(shí)驗(yàn)室和科研院校也都加緊了對(duì)太陽(yáng)能電池材料（光電材料）的研究和開(kāi)發(fā)。 太陽(yáng)

54、能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試作為太陽(yáng)能電池（光電材料）研究開(kāi)發(fā)的一個(gè)環(huán)節(jié)，至關(guān)重要，需要專業(yè)的測(cè)試系統(tǒng)來(lái)完成。針對(duì)當(dāng)前人們對(duì)太陽(yáng)能電池材料（光電材料）的研究和開(kāi)發(fā)，以及太陽(yáng)能電池（光電材料）研究人員搭建太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的耗時(shí)耗力，我公司特推出太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)，并已在很多太陽(yáng)能電池材料（光電材料）研究、測(cè)試實(shí)驗(yàn)室廣泛使用。 一、我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)： 1. 技術(shù)服務(wù)全面 我公司始終把客戶需求擺在首要位置，針對(duì)客戶特殊需

55、求量身定做，為客戶提供全套解決方案，終身提供技術(shù)服務(wù)，為客戶節(jié)省了搭建太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)所消耗的時(shí)間和人力物力，同時(shí)也得到了客戶的一致好評(píng)。 2. 針對(duì)性強(qiáng) 憑借雄厚的光電技術(shù)知識(shí)和行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)不同類型的太陽(yáng)能電池（光電材料）以及客戶對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的不同需求，我公司對(duì)太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)也做出了相應(yīng)的調(diào)整，以達(dá)到較好的測(cè)試效果。目前，針對(duì)硅太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、多元化合物為材料的太陽(yáng)能電池、功能高分子材料制備的大陽(yáng)能電池、納米晶太陽(yáng)能電池等不同的太陽(yáng)能電池，我公司也都搭建了不同的測(cè)試系統(tǒng)。 3.

56、性價(jià)比高 我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)采用國(guó)外知名公司儀器集成，信噪比高，性能穩(wěn)定，技術(shù)先進(jìn)，對(duì)太陽(yáng)能電池（光電材料）的IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，過(guò)程簡(jiǎn)單方便，測(cè)試結(jié)果在行業(yè)內(nèi)也會(huì)具有一定的權(quán)威性和說(shuō)服力。同時(shí)，我公司推出的整套太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)具有很高的性價(jià)比。 4. 成熟的太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng) 憑借測(cè)試系統(tǒng)的高性價(jià)比以及全面的技術(shù)服務(wù)，我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)已在國(guó)內(nèi)很多單位的實(shí)驗(yàn)室投入

57、使用，包括清華大學(xué)等知名大學(xué)、國(guó)家權(quán)威的太陽(yáng)能計(jì)量單位、中國(guó)科學(xué)院等研究機(jī)構(gòu)以及眾多的太陽(yáng)能相關(guān)企業(yè)，經(jīng)過(guò)大量客戶對(duì)我公司太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的使用，證明了我公司的太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)的成熟。 二、太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)簡(jiǎn)介 該系統(tǒng)可以測(cè)試各種光電器件，包括p-n節(jié)和染料敏化太陽(yáng)能電池（DSSCs）。 系統(tǒng)中包括光源，單色儀，濾光片，和光學(xué)模塊，用以在光電器件上形成輻射，同時(shí)一個(gè)偏置光也會(huì)被加在器件上，用來(lái)模擬最終使用條件。計(jì)算機(jī)連接單色儀，數(shù)據(jù)采集設(shè)備，完成信號(hào)轉(zhuǎn)

58、換，校準(zhǔn)，保存測(cè)試數(shù)據(jù)，并生成報(bào)告。不同的系統(tǒng)包含不同的配置，并且有不各種不同的選項(xiàng)配置。 1. 預(yù)選的太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)配置 2. 簡(jiǎn)單靈活的太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試軟件 3. 各種光源作為選項(xiàng)以滿足不同的測(cè)試要求 4. Stanford光學(xué)斬波器和鎖相放大器保證高信噪比 5. 經(jīng)權(quán)威部門校準(zhǔn)過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器 6. 太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試夾具 憑借太陽(yáng)能電池（光電材料）測(cè)試行業(yè)的長(zhǎng)期積累，我們已將太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)系統(tǒng)做到最優(yōu)化。該系統(tǒng)可以測(cè)試各種太陽(yáng)能電池、探測(cè)器、光電轉(zhuǎn)換器件的IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)。系統(tǒng)中集成了最優(yōu)的測(cè)試部件，可以出色的完成太陽(yáng)能電池（光電材料）IPCE/QE/量子效率/光譜響應(yīng)測(cè)試，