HiYield-QFLS 準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂測(cè)試儀
- 公司名稱 東譜科技(廣州)有限責(zé)任公司
- 品牌 東譜
- 型號(hào) HiYield-QFLS
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時(shí)間 2025/10/24 9:38:36
- 訪問次數(shù) 389
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產(chǎn)品關(guān)鍵詞:準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂測(cè)試、暗指開路電壓測(cè)試、iVoc、QFLS mapping、等效光伏特性測(cè)試、QYB、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)原理、光致發(fā)光光譜儀、光致發(fā)光測(cè)試儀、費(fèi)米能級(jí)
Product Keywords: Quasi Fermi level splitting test, implied open circuit voltage test, iVoc, QFLS mapping, equivalent photovoltaic characteristics test, QYB, Quasi Fermi level principle, photoluminescence spectrometer, Photoluminescence tester, Fermi level
產(chǎn)品簡(jiǎn)介
準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂測(cè)試儀HiYield-QFLS用于測(cè)試太陽能電池(又稱太陽電池)等光電器件的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂(QFLS)。QFLS是指在太陽能電池中,由于光照引起的非平衡載流子(電子和空穴)的產(chǎn)生,導(dǎo)致電子的費(fèi)米能級(jí)與空穴的費(fèi)米能級(jí)發(fā)生分離。這一現(xiàn)象對(duì)于提高太陽能電池的性能至關(guān)重要,因?yàn)樗兄谔岣唛_路電壓和整體的能量轉(zhuǎn)換效率。由QFLS可以得到暗指開路電壓(iVoc),所以HiYield-QFLS又可以稱為太陽能電池暗指電壓測(cè)試儀。HiYield-QFLS集成了HiYield-EL的功能,即包含了電致發(fā)光量子效率測(cè)試功能。HiYield-QFLS是OrientalSpectra(下稱0S)旗下HiYield產(chǎn)品家族的成員之一。目前,HiYield產(chǎn)品家族包括:電致發(fā)光量子效率測(cè)量儀(HiYield-EL)、超微弱電致發(fā)光測(cè)量系統(tǒng) (HiYield-EL-L)、光致發(fā)光量子效率測(cè)量儀(HiYield-PL)、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂測(cè)試儀(HiYield-QFLS)、太陽能電池?fù)p耗分析儀(HiYield-ENGL)等。
準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂測(cè)試儀HiYield-QFLS是國內(nèi)商業(yè)化準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂測(cè)試儀。它源自O(shè)S成熟與口碑的HiYield系列,這款儀器融合了一體化設(shè)計(jì)的理念,將眾多高精度的功能模塊集成于一個(gè)緊湊的機(jī)身之中,不僅節(jié)省了寶貴的實(shí)驗(yàn)空間,還通過減少設(shè)備間的冗余連接,顯著提高了整體的穩(wěn)定性和工作效率。HiYield-QFLS采用了高品質(zhì)的材料和工藝,借鑒了HiYield系列產(chǎn)品近5年的設(shè)計(jì)開發(fā)與用戶使用經(jīng)驗(yàn),確保了用戶可以迅速得到穩(wěn)定可靠的測(cè)量結(jié)果。操作便捷性也是HiYield-QFLS的一大亮點(diǎn)。它配備了直觀的操作界面,使得即使是對(duì)設(shè)備不熟悉的用戶也能快速上手,減少了培訓(xùn)成本和時(shí)間。智能化的軟件支持進(jìn)一步簡(jiǎn)化了批量測(cè)試、數(shù)據(jù)分析和導(dǎo)出的過程,極大地提升了工作效率。
產(chǎn)品特點(diǎn)
□ 行業(yè)全功能 QFLS 測(cè)試設(shè)備;
□ 適用于弱激子束縛材料體系測(cè)試表征,如鈣鈦礦光伏等,高度集成化設(shè)備;
□ 豐富的、前沿的測(cè)試功能,集成了 6 大模塊功能,每一個(gè)模塊功能下還具備了 各種豐富的測(cè)試模式;
□ Turn-key 系統(tǒng),具有充分的 Plug & Play 特征;
□ 一體式設(shè)計(jì),具有自動(dòng)化、高度集成化的特點(diǎn);
□ 用戶友好設(shè)計(jì)理念,對(duì)操作人員的專業(yè)技能要求低;
□ 多子器件測(cè)試切換由軟件進(jìn)行,測(cè)試效率高;
□ 集成監(jiān)控觀察模塊;
□ 集成測(cè)溫模塊。
功能參數(shù)
? 功能模塊
□ 電致發(fā)光量子效率測(cè)量(EL)
□ 光致發(fā)光(材料)QFLS 測(cè)試(QFLSPL)
□ 電致發(fā)光(器件)QFLS 測(cè)試(QFLSEL)
□ QFLSEL成像測(cè)試(QFLSEL-mapping)
□ Pseudo-JV
□ 等效光伏特性測(cè)試(Equi-PV)
? 分模塊功能
□ 電致發(fā)光量子效率測(cè)量模塊(EL)
√ 測(cè)量模式: a) 電壓掃描(含分段掃描、循環(huán)掃描等); b) 恒壓?jiǎn)吸c(diǎn)測(cè)量; c) 恒流單點(diǎn)測(cè)量; d) 穩(wěn)定性測(cè)量:不同老化時(shí)間下測(cè)量; e) 含6通道子器件的自動(dòng)測(cè)量功能。
√ 參數(shù)類別: a) 效率參數(shù)(外量子效率、電流效率、功率效率等); b) 電學(xué)參數(shù):電壓(V)、電流(I)、電流密度(J)、電功率(W)、電功率密 度等; c) 輻射度學(xué):光譜功率分布、輻射通量、光通量、光視效能、峰值波長、主波長 等;d) 色度學(xué):CIE 色度坐標(biāo)、相關(guān)色溫(CCT)、MK-1(mred)、顯色指數(shù)(CRI)、 RGB 顏色值等; e) 穩(wěn)定性測(cè)試:以上參數(shù)的老化參數(shù)。
□ 光致發(fā)光(材料)QFLS 測(cè)試(QFLSPL)
√ 單點(diǎn)輻照度的 QFLSPL
√ 不同輻照度下的 QFLSPL 掃描
□ 電致發(fā)光(器件)QFLS 測(cè)試(QFLSEL)
√ 單點(diǎn)電流或電壓的 QFLSPL
√ 不同電流或電壓的 QFLSPL 掃描
□ QFLSEL成像測(cè)試(QFLSEL-mapping)
√ 單點(diǎn)電流或電壓一維 QFLSEL 成像測(cè)試
√ 不同電流或電壓一維 QFLSEL 成像測(cè)試
√ 單點(diǎn)電流或電壓二維 QFLSEL 成像測(cè)試
√ 不同電流或電壓二維 QFLSEL 成像測(cè)試
□ Pseudo-JV
測(cè)試 532nm 激光等效的 Pseudo-JV :
√ 不同光強(qiáng) Voc 自動(dòng)掃描測(cè)試
√ 不同光強(qiáng) JSC 自動(dòng)掃描測(cè)試
√ Pseudo-JV
□ 等效光伏特性測(cè)試(Equi-PV)
以 532nm 激光做為輻照源,測(cè)試器件的等效光伏特性,參數(shù)如下:
√ 短路電流
√ 開路電壓
√ 填充因子
√ 能量轉(zhuǎn)換效率
√ 伏安(JV)曲線
√ 器件理想因子(ideality factor)
產(chǎn)品應(yīng)用
? 太陽能電池
□ 有機(jī)太陽能電池;
□ 鈣鈦礦太陽能電池;
□ 染料敏化太陽能電池;
□ 銅銦鎵硒太陽能電池。
? 電致發(fā)光器件
□ 鈣鈦礦發(fā)光二極管;
□ 有機(jī)發(fā)光二極管;
□ 發(fā)光二極管;
□ 量子點(diǎn)發(fā)光二極管等。
? MOF(金屬有機(jī)框架)
? COF(共軛有機(jī)框架)
? 鎘鋅碲化物(CZT)
?Mxenes
?光催化器件等。
主要技術(shù)參數(shù)
| HiYield-QFLS | |||
| 功能 | EL | 標(biāo)配 | |
| QFLSPL | 標(biāo)配 | ||
| QFLSEL | 標(biāo)配 | ||
| QFLSEL-mapping | 可選配 | ||
| Pseudo-JV | 標(biāo)配 | ||
| Equi-PV | 標(biāo)配 | ||
| 監(jiān)控觀察模塊 | 標(biāo)配 | ||
| 測(cè)溫模塊 | 標(biāo)配 | ||
| 波長范圍(可選) | 350-1050nm | ||
| 900-1700nm | |||
| 350-1700nm | |||
| 波長分辨率 | 0.25nm | ||
| 輻照源 | 波長 | 532nm | |
| 等效光強(qiáng) | 0.001-11個(gè)太陽 | ||
| 自動(dòng)測(cè)試器件通道數(shù) | 6 | ||
| 電流電壓范圍 | +/-10V, +/-150mA | ||
| 電流電壓分辨率 | 10nA/1mV | ||
| Mapping模塊 | 分辨率 | 5um | |
| XY行程 | 10mm | ||
| 器件面積 | 25mm*25mm | ||
| 測(cè)溫范圍 | 5-120℃ | ||
| 軟件 | HiYield-QFLS軟件包 | ||
HiYield-QFLS拓展介紹
1、定義
準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂(Quasi-Fermi Level Splitting, QFLS)是非平衡態(tài)半導(dǎo)體中的核心概念,當(dāng)半導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài)(時(shí),電子和空穴因各自形成 “局部熱平衡”,不再共享同一個(gè)費(fèi)米能級(jí),而是分別對(duì)應(yīng)一個(gè)電子準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)(E_Fn) 和空穴準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)(E_Fp),這兩個(gè)準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)之間的能量差(ΔE_F = E_Fn - E_Fp)即為 “準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂”。
暗指開路電壓(iVoc)是指通過光致發(fā)光(PL)測(cè)量,推算出的一個(gè)半導(dǎo)體材料如果被制成完整的太陽能電池,理論上能夠達(dá)到的開路電壓值。
2、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂測(cè)量系統(tǒng)在器件研究的應(yīng)用
(1)、光伏器件性能評(píng)估與優(yōu)化
鈣鈦礦太陽能電池:作為衡量器件性能的核心參數(shù),QFLS直接反映光照下非平衡載流子的分離程度,影響開路電壓和能量轉(zhuǎn)換效率
硅基太陽能電池:用于評(píng)估硅基光伏器件的性能潛力和損耗機(jī)制
有機(jī)太陽能電池:通過QFLS分析優(yōu)化有機(jī)光伏材料的光電轉(zhuǎn)換效率
(2)、電壓損失溯源與定位
亞微米尺度電壓損失溯源:通過QFLS成像,精確定位材料缺陷、晶界或成分不均導(dǎo)致的Voc損失區(qū)域
損失機(jī)制分析:識(shí)別是材料本體復(fù)合還是界面問題導(dǎo)致的電壓損失
(3)、非輻射復(fù)合損失量化
量化輻射與非輻射復(fù)合損失:QFLS直接反映非輻射復(fù)合程度,非輻射復(fù)合會(huì)導(dǎo)致QFLS偏離其輻射極限值
評(píng)估載流子壽命:通過QFLS與PLQY的關(guān)聯(lián)分析,評(píng)估載流子的非輻射復(fù)合速率
(4)、器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化指導(dǎo)
器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):增強(qiáng)載流子分離和提取效率
疊層電池性能解耦:針對(duì)鈣鈦礦/硅疊層電池,采用多波長激發(fā)層析檢測(cè)方案,獨(dú)立獲取各子電池的PL強(qiáng)度成像、QFLS成像及贗J-V曲線
(5)、理論效率潛力評(píng)估
暗指開路電壓(iVoc)預(yù)測(cè):由QFLS可以計(jì)算得到暗指開路電壓(iVoc),作為器件理論效率上限的重要指標(biāo)
Pseudo-JV曲線構(gòu)建:通過變激發(fā)強(qiáng)度測(cè)試(Suns-QFLS),構(gòu)建虛擬JV曲線,計(jì)算虛擬填充因子(Pseudo FF)和效率潛力
效率潛力分析:用于分析薄膜或器件的虛擬理想因子pseudo ideal factor,評(píng)估器件的理論效率上限
(6)、光電探測(cè)器性能優(yōu)化
提升靈敏度:光照下準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂使得鈣鈦礦光電探測(cè)器具有更好的靈敏度
提高響應(yīng)速度:通過優(yōu)化QFLS,提高鈣鈦礦光電探測(cè)器的響應(yīng)速度
3、產(chǎn)品主要測(cè)試功能特點(diǎn)
(1) 光致發(fā)光量子產(chǎn)率(PLQY)測(cè)量法
原理:通過測(cè)量樣品吸收的光子數(shù)與發(fā)射的光子數(shù)之比,計(jì)算PLQY,進(jìn)而推導(dǎo)出QFLS
(2) 電致發(fā)光量子產(chǎn)率(ELQY)測(cè)量法
原理:通過電激勵(lì)方式測(cè)量電致發(fā)光光譜,計(jì)算ELQY
(3) 高能尾跡擬合法
原理:通過PL/EL光通量的高能尾跡擬合確定iVOC(即QFLS)
(4) Pseudo-J-V曲線分析
原理:通過模擬不同光強(qiáng)下的理想J-V曲線,提取QFLS值
 
			 
			 
			
 
 
 
 

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