IPCE测试系统由氙灯,光谱仪和Keithley 2400纳伏源表组成。氙灯提供紫外到红外的全光谱光源,而光谱仪将氙灯光源分解为不同波长的单色光,之后由纳伏源表对器件在不同波长光照下的相应电流进行检测。之后经过如下公式计算出光电转换效率。
IPCE= 1240*R(λ)/ λ;
其中R(λ)是波长为λ时样品的光响应度。而光响应度是可以由此系统测量的出,R = I/AE, I为波长为时,光响应电流大小,A为样品光照面积,E为光照能量密度。
该系统除可以得到单色光电转换效率之外,还可以得到不同波长下的光响应度曲线。IPCE对太阳能电池来说,意义重大,是太阳能电池性能表征的关键参数之一。而光响应度对光探测器来说,是表征光探测器件的关键参数。因此本系统可以面向太阳能电池以及光探测器件等方向的使用。
本系统可以满足绝大多数的光电探测以及太阳能电池的测试要求,探测波长范围在200nm-1100nm之间,光电流的探测灵敏度更是达到皮安量级。而且本系统搭配灵活,可以按照不同需求进行拆分组合。氙灯与Keithley 2400搭配使用可以直接测试太阳能电池的光电转换效率,开路电压,短路电流等关键参数,配合IPCE可基本完成对太阳能电池性能的表征。而单独使用Keithley 2400,可以完成电压源,电流源等源表功能,也可以完成纳伏或皮安量级电压电流的测试。
光电转换效率(IPCE)测试系统
太阳能电池(光电材料)光谱响应测试,或称量子效率QE(Quantum Efficiency)测试,或光电转化效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 测试等,为测量入射至太阳能板后最终光能转换为电能的效率,其又可分为内量子效率(Internal Quantum Efficiency, IQE)与外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE)。