量子效率（QE）測試儀是評估光伏電池性能的關鍵工具，特別適用于復雜的鈣鈦礦/Si疊層電池。該設備通過高精度的光源和先進的信號處理技術，確保測量的準確性和重復性。美能QE量子效率測試儀能夠模擬自然光譜，適應不同的研究需求，并提供精確的量子效率值，是研究和工業應用的理想選擇。

QE量子效率測試儀的工作原理

量子效率（Quantum Efficiency, QE）是衡量太陽能電池對入射光響應程度的一個重要參數，它反映了太陽能電池的光電轉換能力。量子效率定義為收集到的電荷載體數量與入射光子數量之比。在太陽能電池的研究和應用中，提高量子效率是提升光電轉換效率的關鍵。

QE光譜吸收閾值的Sigmoid波長和能量范圍

量子效率測試儀（QE）是一種用于測量光電探測器在特定波長下的光電轉換效率的設備。在量子效率測試儀的工作過程中，單色儀將來自光源的白光分解為具有不同波長的單色光。這些單色光接著通過斬波器轉換成脈沖光。當這些不同波長的脈沖單色光照射到太陽能電池樣品上時，電池會產生相應的脈沖光電流。接下來，使用鎖相放大器來接收并放大這些微弱的脈沖光電流信號。為了進行精確測量，還需要測試一個已知量子效率值的標準太陽能電池所產生的脈沖光電流信號。通過比較這兩個信號，我們可以精確計算出待測樣品的量子效率值。這種方法不僅提高了信號的信噪比，還確保了測量的準確性和可重復性。

工作原理示意圖

QE量子效率測試儀的系統在鈣鈦礦/Si 疊層電池應用

由于鈣鈦礦/Si疊層電池的結構特殊性，其QE測試需要分結進行，即照射一個偏置光，導通其中一個，使之成為導線，測試另一個。

光照條件的控制：根據，硅基-鈣鈦礦疊層太陽能電池的研究表明，通過合理的光吸收分配和光管理策略可以有效提高器件效率。因此，在進行量子效率測試時，應確保光源能夠均勻覆蓋整個測試區域，并且能夠模擬自然光譜或其他特定光譜以適應不同的研究需求。

頂部鈣鈦礦測量:

頂部受光時，配850nm 長通濾片，調節最佳偏置光光強。偏置光強度較弱時，產生的光生載流子不足以填滿陷阱，測量值偏小。

偏置光強度較大時，產生的光生載流子積累造成P區電子擴散系數增大，飽和電流密度增加，測得的EQE比真實小。

底部硅測量:

配550nm 短通濾片，頂部受光，調節最佳偏置光光強

由于載流子從頂部結轉移到底部結， 頂部鈣鈦礦在光照下會有一個光生電壓，這個電壓對Si結的電流起阻礙作用，因此，須要在電壓兩端加偏置電壓。在測試過程中須逐漸改變偏置電壓，尋找最佳偏置電壓點。

量子效率測試儀

• 兼容所有類型的光伏電池

• 四結電池測試（偏光/偏壓模式）

• EQE測量重復精度：

• 小光斑：300nm-400nm＜0.5%；400nm-1800nm＜0.25%

• 大光斑：300nm-400nm，1000nm-1800nm＜1%，400nm-1000nm ＜0.5%；

• 反射率重復性:（小光斑）：300nm-400nm＜0.5%，400nm-1800nm＜0.25%

• 短路電流密度重復性：＜0.1%

• 光學穩定度≤0.2% @550nm

量子效率測試儀在光伏電池性能評估中扮演著不可或缺的角色。通過精確模擬自然光譜和利用先進的光電技術，該設備不僅能提供高精度的測試結果，還能適應各種復雜的電池結構，。隨著光伏技術的快速發展，美能量子效率測試儀將繼續為研究和產業界提供可靠支持，助力太陽能電池效率的持續提升和技術革新。