[发明专利]多结太阳电池外量子效率测试系统及测试方法在审
申请号: | 202210181497.6 | 申请日: | 2022-02-25 |
公开(公告)号: | CN114545186A | 公开(公告)日: | 2022-05-27 |
发明(设计)人: | 张怡;陆书龙;龙军华;孙强健;宣静静;王霞;陈志韬;吴晓旭 | 申请(专利权)人: | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 |
主分类号: | G01R31/26 | 分类号: | G01R31/26;H02S50/15 |
代理公司: | 苏州三英知识产权代理有限公司 32412 | 代理人: | 陆颖 |
地址: | 215123 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 太阳电池 量子 效率 测试 系统 方法 | ||
1.一种多结太阳电池外量子效率测试系统,其特征在于,包括:
光源,提供光照,至少使待测的多结太阳电池产生光谱响应;
光路调节结构,其设置于所述光源的出射光路上,至少用以调节所述光源的出射光路路径、获取测试所需的特定波长的单色光以及控制所述单色光的光束半径;
第一聚焦透镜,其设置于所述光源的出射光路上且位于所述光路调节结构的后方,至少用以将经所述光路调节结构获取的单色光转换为平行光;
样品承载结构,其设置于所述光源的出射光路上且位于所述第一聚焦透镜的后方,用于固定待测样品,所述待测样品包括待测的多结太阳电池;
激光器,其设置于所述光源的出射光路侧面,所述激光器包括多种不同中心波长的激光,用以照射待测的多结太阳电池;
放大器,其电性连接所述待测样品,用以放大所述待测样品产生的脉冲电流信号;以及
处理器,其电性连接所述放大器,用以对所述脉冲电流信号进行处理,获取待测样品的信息。
2.如权利要求1所述的多结太阳电池外量子效率测试系统,其特征在于,所述光路调节结构包括反射器、分光器和光阑,所述反射器、分光器、光阑依次设置于所述光源的出射光路上。
3.如权利要求2所述的多结太阳电池外量子效率测试系统,其特征在于,所述放大器为锁相放大器,所述分光器为单色仪,所述光源为氙灯。
4.如权利要求1所述的多结太阳电池外量子效率测试系统,其特征在于,还包括斩波器,所述斩波器设置于所述光路调节结构以及所述第一聚焦透镜之间的出射光路上,用于将所述光源出射的连续光转换为脉冲光。
5.如权利要求4所述的多结太阳电池外量子效率测试系统,其特征在于,还包括第二聚焦透镜,所述第二聚焦透镜设置于所述光源的出射光路上且位于所述第一聚焦透镜的后方,用以将所述脉冲光聚焦至待测样品表面。
6.如权利要求1所述的多结太阳电池外量子效率测试系统,其特征在于,所述待测样品还包括标准探测器,在测试所述待测的多结太阳电池之前,先对所述标准探测器进行测试标定。
7.如权利要求6所述的多结太阳电池外量子效率测试系统,其特征在于,所述标准探测器包括Si探测器、短波InGaAs探测器、本征InGaAs探测器。
8.如权利要求1所述的多结太阳电池外量子效率测试系统,其特征在于,所述样品承载结构包括样品夹具以及可升降样品支架,所述样品夹具设置于所述可升降样品支架上,所述样品夹具用于固定所述待测样品。
9.一种多结太阳电池外量子效率测试方法,其特征在于,包括:
S1、光源发出的光束依次经过反射器、分光器、光阑、斩波器、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜后照射于标准探测器上,激发标准探测器使其产生响应脉冲电流,放大器放大脉冲电流信号,处理器接收放大器放大的脉冲电流信号,并获取标准探测器的标准响应信号曲线;
S2、将标准探测器换成待测的多结太阳电池,打开激光器并对激光器中的不同中心波长的激光进行组合,使得激光可以饱和除多结太阳电池中待测子电池外的其它子电池,以使其它子电池产生高饱和电流;
S3、光源发出的光束依次经过反射器、分光器、光阑、斩波器、第一聚焦透镜、第二聚焦透镜后照射于待测的多结太阳电池上,激发多结太阳电池使其产生响应脉冲电流,该响应脉冲电流为所述多结太阳电池中待测子电池的响应脉冲电流,放大器放大脉冲电流信号,处理器接收放大器放大的脉冲电流信号,并将其与标准探测器的电流信号进行比较,获取多结太阳电池中待测子电池的光谱响应曲线;
S4、按照步骤S3依次对多结太阳电池中的所有子电池进行测量,并将所有子电池的光谱响应曲线整合至一张坐标轴中,以获取多结太阳电池整体的外量子效率响应曲线。
10.如权利要求9所述的多结太阳电池外量子效率测试方法,其特征在于,所述激光器的多种不同中心波长的激光在使用时可自由组合,以根据需求只饱和除多结太阳电池中待测子电池外的其它非测试状态的子电池,从而使光源照射下多结太阳电池输出的电流信号属于待测子电池。
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