태양전지 QE/IPCE 측정 시스템은 서로 다른 파장의 입사광에 대한 태양전지의 전자전환 효율을 정확하게 계량화하여 서로 다른 스펙트럼 영역에서의 전지의 응답 특성을 세밀하게 보여줄 수 있다.이는 연구자들이 배터리의 우세와 부족을 정확하게 파악하여 설계를 최적화하는데 관건적인 의거를 제공하는데 도움이 된다.서로 다른 재료의 QE/IPCE 데이터를 분석함으로써 실제 광전 변환 과정에서 다양한 재료의 성과를 깊이 이해할 수 있으며, 따라서 태양 전지 제조에 더 우수한 반도체 재료를 선별하여 배터리 성능을 지속적으로 향상시킬 수 있다.

태양 전지 QE/IPCE 측정 시스템의 측정 단계:

1. 샘플 준비

- 청결 처리: 측정된 태양전지의 표면이 깨끗하고 불순물과 오염물이 없는지 확인하여 측정결과의 정확성에 영향을 주지 않도록 한다.적당한 용제를 사용하여 세척한 후 자연 건조하거나 건조 가스로 말릴 수 있다.

- 고정 설치: 준비된 샘플을 테스트 플랫폼에 정확하게 설치하여 위치가 안정적이고 광원, 탐지기 등 부품의 광로와 잘 맞아야 한다.일부 시스템에서는 설치를 지원하기 위해 특정 고정장치 또는 브래킷이 필요할 수 있습니다.

2. 시스템 조정

- 광원 보정: 일반적으로 연속적인 스펙트럼 분포를 가진 제논 램프 또는 기타 적합한 광원으로 측정 시스템의 광원을 켭니다.표준 참조 부품 (예: 양자 효율을 알고 있는 표준 배터리) 을 사용하여 광원을 교정하고 서로 다른 파장의 빛 강도 분포 상황을 확정하여 양자 효율을 나중에 정확하게 계산할 수 있도록 한다.이 단계는 광원의 안정성과 정확성이 측정 결과의 신뢰성에 직접적인 영향을 미치기 때문에 매우 중요합니다.

- 탐지기 보정: 시스템에 사용되는 탐지기도 서로 다른 파장광에 대한 응답 민감도가 일치하는지 확인하기 위해 보정이 필요합니다.표준 광원 또는 알려진 특성의 신호 소스를 사용하여 정렬 작업을 수행할 수 있습니다.

3. 매개변수 설정

- 파장 범위 선택: 측정 대기 태양 전지의 예상 스펙트럼 응답 범위에 따라 제어 시스템에 적합한 파장 스캔 범위를 설정합니다.일반적으로 태양전지가 흡수할수 있는 주요스펙트럼구역을 망라해야 한다. 례를 들면 규소기태양전지의 경우 일반적으로 가시광선이 근적외선구역까지의 파장범위에 관심을 돌려야 한다.

- 스텝 설정: 스캔 시 스텝 크기를 결정합니다. 스텝이 작으면 측정 정밀도는 향상되지만 측정 시간과 데이터 양은 증가합니다.스텝이 크면 일부 세부 정보가 손실될 수 있습니다.실제 상황에 따라 적당한 스텝을 선택해야 한다.

- 기타 매개변수 조정: 신호 수집의 효과와 품질에 영향을 줄 수 있는 적분 시간, 이득 등과 같은 다른 매개변수 설정도 포함될 수 있으므로 구체적인 실험 요구 사항에 따라 최적화 조정해야 합니다.

4. 데이터 수집

- 단색광 조사 및 신호 감지: 설정된 파장 순서에 따라 단색기가 특정 파장을 출력하는 단색광이 태양전지 시료에 차례로 비치도록 한다.이때 전지는 상응한 광전류나 전압신호를 산생하는데 이 신호는 탐측기에 의해 접수되여 전신호로 전환되여 데이터수집시스템에 전송된다.

- 레코드 저장 데이터: 데이터 수집 시스템은 각 파장의 입사 광자 수, 생성된 캐리어 수 (측정된 전류 또는 전압 값으로 환산됨) 등 관련 데이터를 실시간으로 기록하여 후속 분석 처리를 위해 저장합니다.전체 과정에서 데이터의 무결성과 정확성을 확보하고 외부의 간섭이나 기타 요소로 인해 데이터가 분실되거나 오류가 발생하지 않도록 해야 한다.