Системы для измерения спектральной чувствительности солнечных элементов SCS600
Рады представить новую систему в разделе каталога "Анализ параметров солнечных элементов и фотовольтаики". Доступна с заказу установка SCS600 от Zolix Instruments, разработанная для проведения измерений спектральной чувствительности различных фотоэлектрических (фотовольтаических) элементов и устройств, таких как соединения c:Si, mc:Si, a:Si, µ:Si, CdTe, CIGS, CIS, Gc:Si, mc:Si, a:Si, µ:Si, CdTe, CIGS, CIS, Ge, сенсибилизированные красителем солнечные элементы, органические солнечные ячейки и многопереходные СЭ.
Компания Zolix Instruments на протяжении 10 лет разрабатывает и совершенствует системы для измерения фотоэлектрических параметров, все системы строятся на базе собственных монохроматоров и источников излучения компании. В арсенале компании представлено несколько многофункциональных систем для мониторинга фотоэлектрических устройств и материалов. Приоритетом компании является разработка и изготовление максимально эффективных и гибких метрологических систем под конкретные научные и промышленные стандарты.
Система SCS600 от Zolix Instruments
В эпоху возобновляемых источников энергии и освоения космоса использование солнечной энергетики приобретает все больший размах. Все чаще в лабораториях по всему миру внедряются новые материалы, конструкции и системы фотовольтаики.
Независимо от того, используем ли мы солнечный свет или искусственный свет (имитатор), мы стремимся максимизировать чувствительность фотоэлектричесского устройства в максимально широком диапазоне излучения источника. На практике спектральный отклик устройств ограничен, что на длинных волнах обусловлено шириной запрещенной зоны материала, а на коротких – поглощением материала. Спектральная чувствительность солнечных элементов зависит от большого количества факторов (материал, конструкция устройства, геометрия контактов и т. д.) и ограничена для однопереходных p-n-элементов пределом Шокли – Кайссера. Комбинация этих параметров может быть оценена при рассмотрении эффективности преобразования энергии устройства.
Система SCS600 от Zolix Instruments обеспечивает измерение спектрального отклика и квантовой эффективности однопереходных и многопереходных фотоэлектрических устройств в диапазоне 250-1700 нм. Данная установка построена на базе спектрального модуля, включающего источник излучения (ксеноновая лампа + кварцевая галогенная лампа, ксеноновая лампа, галогенная лампа) и высокоточный монохроматор серии Omni-λ. Диаметр зондирующего луча составляет всего 1 мм.
Система идет в комплекте с программным обеспечением, предназначенным для автоматизированного сканирования во всем рабочем диапазоне и осуществления быстрых измерений фотоэлектрических устройств.
Измеряемые параметры
- Спектральная чувствительность (А Вт-1).
- Внешняя квантовая эффективность (EQE) / эффективность падающего фотон-электронного преобразования (IPCE).
- Внутренняя квантовая эффективность (IQE).
- Плотность тока короткого замыкания (JSC).
- Ток, наведенный лазерным излучением (LBIC).
Измерение спектральной чувствительности и EQE
Спектральная чувствительность (А Вт-1) фотоэлектрического устройства дает представление о физических свойствах устройства, включающее не только информацию об эффективности преобразования, но также информацию о коэффициентах отражения и пропускание устройства. Внешняя квантовая эффективность (EQE) или эффективность падающего фотон-электронного преобразования (IPCE), определяемая как отношение числа количество электронов, собранных солнечным элементом, к количеству падающих фотонов, может быть непосредственно получена из спектральной чувствительности (спектрального отклика).
Данное измерение выполняется путем направления на образец монохроматического зондирующего луча и регистрации генерируемого фототока в зависимости от длины волны. Следует позаботиться о том, чтобы луч не затенялся электрическими соединениями или чтобы затенение учитывалось путем корректировки результирующего отклика. Мощность луча зонда сначала определяется с помощью детектора с известной чувствительностью (эталонного детектора). Последующее измерение фототока, генерируемого тестируемым устройством, в зависимости от длины волны позволяет определить спектральную чувствительность.
Использование смещающего излучения
Чтобы охарактеризовать устройство при реалистичных уровнях инжекции носителей, а в случае многопереходных устройств, чтобы гарантировать, что тестируемый переход будет ограничивать ток, необходимо использовать смещающее излучение. Проблема отличия фототока, генерируемого светодиодом, от фототока, генерируемого монохроматическим зондом, может быть решена путем модуляции монохроматического луча при условии. В системе SCS600 используется смещающее излучение светодиодных источников с мощностью от 50 до 420 мВт.
Внутренняя квантовая эффективность (IQE)
Расчет коэффициентов отражения и пропускания с целью учесть только часть падающего света, достигающего активной области, позволяет получить внутреннюю квантовую эффективность (IQE). Данная характеристика, измеряемая системой SCS600, помогает лучше понять свойства материала, используемого в фотоэлектрическом устройстве.
Выбор зонда
- IV-F1 – вакуумный зонд-держатель для измерения ВАХ солнечных элементов, верхнее расположение электродов, размер образца до 100 мм x 100 мм;
- IV-F2 –держатель для измерения квантовой эффективности солнечных элементов, подвижный зонд, размер образца до 50 мм x 50 мм;
- QE-F4 –универсальный предметный столик для измерения квантовой эффективности солнечных элементов, поддержка верхнего и нижнего положения электродов, размер образца до 30 мм x 30 мм;
- QE-F6-C –зонд-держатель для измерения квантовой эффективности солнечных элементов, двумерное регулирование положения зонда, размер образца до 100 мм x 100 мм;
- QE-F6-D – газонепроницаемый зонд-держатель для измерения квантовой эффективности солнечных элементов, фиксированное положение зонда, верхнее положение электрода, размер образца до 100 мм x 100 мм;
- IV-F1 –зонд-держатель для измерения ВАХ и квантовой эффективности солнечных элементов, размер образца до 35 мм x 35 мм.
Пример измерения
Компания «Специальные Системы. Фотоника» является эксклюзивным дистрибьютором компании Zolix Instruments в России и странах ЕАЭС и оказывает профессиональную техническую поддержку по всем решениям компании. Для получения ценовых предложения и консультации по подбору системы для анализа фотоэлектрических устройств обратитесь к специалистам нашей компании.
