QE/IPCE 测量套件外量子测试系统

特点： 

• 用于太阳能电池QE/IPCE 测量的预选组件

• 操作简单、应用灵活的软件能通过配置简单的设备测量QE

• 300 W 氙灯光源

• 理波公司提供所有组件和技术支持

• 利用美国国家标准技术研究所(NIST) 校准的探测器在350 – 1100 nm 波长范围内进行数字锁相测量

• 提供太阳能电池固定装置

QE/IPCE 测量套件允许研究人员测量太阳能电池、检波器或其他光电转换装置的量子效率(QE) 和光电转化效率(IPCE)。我们根据用户的测量需求选择了最适用的组件。所有Oriel® 组件均由理波公司提供，理波公司是光源设备、光谱产品以及连续波太阳光模拟器的领先供应商。

什么是QE 和IPCE？

量子效率(QE) 和光电转化效率(IPCE) 表示入射到太阳能电池表面的光子数与太阳能电池产生的电荷载流子数的比率。量子效率是对太阳能电池外部效率的测量。QE/IPCE 测量是一种重要研究手段，特别是在材料研究和电池设计阶段，它能帮助研究人员理解太阳能电池表面入射光的波长变化对转换效率的影响。通过这种测量，研究人员能改进电池的构成材料和外形，以在最广泛的波长范围内优化转换效率。整个系统由光源设备和光谱产品的行业领导者——理波公司制造，因此用户完全可以依赖其雄厚的技术实力以确保测量精度。

如何测量QE 和IPCE？

精确测量太阳能电池QE/IPCE 的关键是，对入射到实验装置表面的单色光强度和产生的电流进行量化。我们可提供QE/IPCE 测量系统的常见构建模块（光源设备、单色仪和相关配件等）帮助用户迅速进行实验，也可提供在工厂组装好的完整套件，这些套件已采用参考装置进行了严格测试以确保性能出色(P/N QE-PV-SI)。

组件

QE-PV-SI 测量套件集中了组建自由空间QE 测量装置以测量外部QE 所需的一起必要组件，具体包括：

• 光源——使用一个300 W 氙弧研究用光源（请参见第176 页），采用一个光源耦合到单色仪中以产生扫描光线。

• CS260 型单色仪——单色仪具有一流的光转换效率和分辨率，用户可采用Tracqbasic软件通过USB 连接对其进行控制。

• Merlin 锁相放大器、斩波器和硅探测器——采用双通道Merlin 锁相放大器测量灵敏的光功率和电流。Merlin 锁相放大器与嵌入式斩波控制器相连。套件内还有一个具有双孔叶片的斩波器。

• 光学元件与光学机械组件——提供便于用户控制输出光斑尺寸的基本聚焦透镜和光学机械组件。用户可根据所需的光斑尺寸，使用透镜组合以满足测试电池表面的入射光的要求。

• 电流前置放大器——我们还加入了Oriel® 前置放大器和连接放电装置的专用电缆以与Merlin 数字锁相放大器连用。用户需要做的是连接测试电池和前置放大器的BNC 输入端。70710QE 型在需要白光偏置时不适用，因为白光会使信号饱和。我们提供白光偏置式前置放大器（70714 型）以有效应对白光或彩色光的光偏置。

• 启动简介——内容详尽的启动操作指导除提供相关背景知识外，还以分步说明的形式介绍了如何使用提供的组件制作QE 测量装置。

• 自动滤镜转轮和分阶选择滤镜——套件内还加入了一个能在软件中轻松配置以方便电脑控制的自动滤镜转轮，以及适用的分阶选择滤镜。

图1 在单晶硅太阳能电池上测出的外部QE 值

提供太阳能电池固定装置

我们提供基本的太阳能电池和探测器的安装配置，用户可使用理波公司提供的套件对配置进行自定义。输出光束是以水平方向发出的，因此用户必须为测试的太阳能电池提供固定装置。我们提供了一套简单的透镜和光学机械组件，便于用户调整光束方向。

软件

QE 软件是以大家熟悉的Oriel® Tracq Basic V6.0 软件为基础研发的。软件控制着所有组件的运行，包括单色仪、分阶选择滤镜转轮、Merlin 锁相放大器和斩波器。用户还能在单独扫描时进行数据采集测量，并保存数据以便进行后续处理，也可使用软件计算和显示QE 曲线。

订购信息

图2：利用TracqBasic 5.0 或最新版软件进行简单扫描，并保存数据以进行外部处理或直接进行简单的QE 扫描。

美国Newport公司成立于1969年，Newport (理波)及旗下的Spectra-physics(光谱物理)是全球领先的光学产品研发制造企业，有着近40年的研发制造经验，始终在激光和光源，光学调整元件，冷光学元件，光谱及光电子测量仪器，光学平台等方面进行新的研究和探索，以满足您对实验和生产的需求。2004年Newport公司收购光谱物理公司，包括Oriel公司，成为专业的IPCE/QE测试系统生产商。 

Newport/Oriel公司整合其广泛而专业的产品供应，成套提供IPCE/QE测试系统，测试入射光子到电子/空穴的转换效率，即量子效率，用于测试太阳能电池，光电探头，或其他光电器件。用户可以根据测试需要，选择系统中的关键部件。控制测试软件可控制其所有电动部件，并计算显示出结果。所有部件都出自Newport/Oriel公司，而且在业界被长久广泛应用。