光伏 / 太陽能電池量子效率光學儀
QE-R 量子效率系統可提供各種太陽能電池精準的 EQE 檢測數據。搭配光焱配套開發的自動化檢查軟體，使其 IPCE、IQE 和光譜響應數據的檢測準確快速。 QE-R 量子效率系統提供的量子效率信息通常被太陽能電池的研究人員用來說明和研究器件設計、器件性能、製程改進、材料帶隙、雜質或陷阱。 由於 QE-R 量子效率系統的高重複性和準確性，計量工程師也使用 QE-R 量子效率系統進行光譜失配計算和太陽能電池轉換效率的不確定性評估。 QE-R 量子效率系統被 500 多個優秀太陽能電池研究實驗室採用，近 10 年發表 SCI 論文 1000 餘篇，包括 Nature、Science、Joule、Advanced Materials 等多家旗艦期刊。
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Enlitech QE-R 量子效率分析儀的優勢
Enlitech 是唯一一家通過 ISO 17025 量子效率校準和檢測認證的量子效率系統製造商。
全球已安裝超過 500套 QE-R 量子效率光學儀。
QE-R 量子效率光學儀的名字被 1,000 多篇 SCI 期刊論文提及。
QE-R 量子效率光學儀的檢測量子效率結果被高影響因子期刊廣泛採用和引用。
具代表性的期刊引用了 QE-R 的量子效率結果，如 Nature、Science 和 Joule。
自 2008 年以來，在鈣鈦礦和有機太陽能電池量子效率檢查方面擁有十多年的經驗。
提供數據驗證和分析軟體，幫助研究人員從量子效率光譜中快速獲取物理參數。
分析軟體的物理模型被許多高影響因子期刊驗證和採用。
學生們不用擔心實驗部分的期刊審稿問題。
特色
QE-R 量子效率光學儀在 60cm x 60cm x 60cm 的主體內集成了所有光學和機械部件，其中包括電信號採集鎖定放大器。它節省了大量實驗室空間，但保持了各種類型的太陽能電池測試夾具的靈活性，如矽、薄膜、串聯、CPV、CIGS、OPV、DSSC、鈣鈦礦太陽能電池。
QE-R 量子效率光學儀提供簡單而完整的手套箱集成解決方案。我們已經為全球多家不同的手套箱製造商提供了 50 多套集成 QE-R 量子效率光學儀和太陽能模擬器。我們不僅提供硬件，還分享手套箱內部精確表徵的經驗，幫助我們的客戶打破世界效率記錄。
- 用於單結太陽能電池測試：鈣鈦礦太陽能電池、有機太陽能電池、Si HJT 電池、TOP-Con 電池、CIGS、CzTs、CdS、GaAs、薄膜電池。
- 用於串聯太陽能電池測試：鈣鈦礦 / Si 串聯電池、鈣鈦礦 / CIGS 串聯電池、聚光太陽能電池、III-V 串聯太陽能電池。
- 波長範圍：300~1100 nm； 300~1800 納米； 300~2500 nm 或自訂
- 提供 QE（量子效率）、PV-EQE（外量子效率）、IPCE（入射光子-電子轉換效率）、SR（光譜響應）、IQE（內量子效率）、反射率的數據。
- 結構緊湊且高重複性超過 99.5%。
- 兩個獨立的鎖定放大器（每個都是雙相的），可同時監控光功率並檢查設備信號。
- 獨家集成電腦控制信號開關可以降低維護和耗材成本。
- 獨家手套箱集成能力。
- 符合 ATSM E 1021-15、ASTM E948、IEC 60904-8、IEC 60904-7、IEC 60904-1。
- NIST-traceable SI 可追溯鏈。
- 經 ISO / IEC 17025 認可的期刊論文提交獨家 EQE 不確定性評估報告和質量控制。
- 各種定制的樣品測試夾具。
系統設計
規格
IPCE / 量子效率測試
| Model | QE-R |
|---|---|
| Lamp Wavelength Range | 250nm~2500nm |
| Measuring Wavelength Range | 300nm~1100nm 300nm~1800nm 300nm~2500nm |
| Un-Repeatability | ≦ 0.3%; 300nm~400nm ≦ 0.2%; 400nm~1000nm ≦ 0.3%; 1000nm~1100nm |
| Jsc Un-Repeatability | ≦ 0.1% |
| Jsc Uncertainty | ≦ 0.2% |
| Light Instability (long time) | ≦ 0.2% (3hr) |
| Beam Spot Area | 1 x 1 mm2 |
| Beam Incident Angle | 8° |
| Effective Working Distance | > 10 cm |
| DSP Lock-in Amplifier | a. Two sets of dual-phase lock-in amplifiers b. < 25 us; Max acquisition speed c. <1 us; delay time between two channels c. RXYθ e. 107; Gain f. 10 V; Max input volateg g. Noise filters h. 4-channel multiplexer for signal switching |
| Light Intensity Monitor | a. 1 monitoring cell; b. for light intensity measuring simultaneously |
| Software | a. Absolute light intensity calibration b. SR, EQE measuring c. Auto in-situ Jsc(EQE) calculation d. Auto Jsc(EQE) calculation at each wavelength e. IQE calculation f. Bandgap analysis g. Data collecting and analyzing h. Mismatch factor (MMF) calculation i. Signal monitoring function j. txt data format |
| Signal Oscilloscope | a. Oscilloscope display b. Time-domain and frequency-domain analyzing capability c. Signal monitoring function; photo-current signal monitoring on DUT |
| Functions | IPCE EQE SR IQE (option) Reflectance (option) |
| Dark box | 600mm x 600mm x 600mm |
應用範圍
- 鈣鈦礦太陽能電池 (PSC) 測試
- 有機太陽能電池 (OSC、OPV) 測試
- 疊層／多結太陽能電池測試
- 太陽能電池描述
- 體異質結相分離研究
- 體積-異質結相分離研究失配因子 (MMF) 計算
- AM 譜下短路電流密度 Jsc(QE)
- 加工控制
實證
2018 年 OPV 15.6% 世界紀錄
2018 年，報告了一類新的非富勒烯受體 Y6。由 Y6 製成的有機太陽能電池表現出 15.7% 的高效率，打破了 OPV 世界紀錄，並由 NREL 的效率圖表報告。作者使用 Enlitech 的 QE-R 量子效率系統和太陽能模擬器對設備進行微調並取得了記錄。
2019 年鈣鈦礦 23.7% 世界紀錄
2019 年，ISCAS 報告了通過提高開路電壓和光電流，獲得認證的 23.7% 效率的鈣鈦礦太陽能電池。 ISCAS 採用 Enlitech 的 QE-R 量子效率系統和太陽能模擬器來推進和優化鈣鈦礦太陽能電池的性能。 QE-R 量子效率系統幫助 ISCAS 識別鈣鈦礦成分的帶隙，並確認 Jsc(QE) 和 Jsc(SS) 之間的比較。
2020 年鈣鈦礦 25.5% 世界紀錄
2020 年，韓國 UNIST 在 NREL 的圖表上報告了經過認證的 25.5% 鈣鈦礦太陽能電池。 UNIST 在 2019 年安裝了 Enlitech 的 QE-R 量子效率系統。 在很短的時間內，UNIST 打破了鈣鈦礦太陽能電池的世界紀錄。 QE-R 量子效率系統提供鈣鈦礦成分的光譜信息和對器件性能改進的見解。
QE-R 太陽能電池量子效率系統由 Perovskite-info 於 2021 年發佈。 請查看連結：「Enlitech – 完整的鈣鈦礦檢查和分析系統。」
安裝成果展示
手套箱量子效率測試
中國科學院化學研究所安裝的QE-R 量子效率光學儀
中國科學院大連化學物理研究所安裝的QE-R 量子效率光學儀
中國科學院大連化學物理研究所安裝的QE-R 量子效率光學儀
南開大學安裝的QE-R 量子效率光學儀
量子效率低溫探針台：QE-R 與 Lake Shore 低溫探針台集成。
廣西大學安裝的 QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
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QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
QE-R 量子效率光學儀
資源 & 下載
手册
常見問答
1. 規格中的「雙鎖相放大器」是什麼意思？
QE-R 有兩個獨立的鎖相放大器，它們都是兩相（或雙相）。 通過 DSP IC 技術，這兩個鎖相放大器可以同時獲取 DUT 的信號和 Monitor 檢波器信號。 它們之間的時間延遲小於 1 ms，使得 QE-R 具有 ≥99.5% 的優異重複性。
2. QE-R是否能測試太陽能疊層電池的量子效率?
QE-R 系統採用 IEC 國際標準設計，具備雙獨立的鎖相放大器且具備各種光偏致光控制的能力。這樣的系統設計，讓 QE-R 具備檢查多結太陽能電池量子效率的能力。以最熱門的鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池為例。科學家利用 QE-R 量子效率光學儀與其疊層電池檢查模組研究高效率疊層太陽能電池的量子效率光譜。藉由其量子效率光譜的指引，來改善疊層太陽能電池的轉換效率，達到 24.2% 的轉換效率，發表在Nature Energy (IF=60.858)。
QE-R 量子效率光學儀具備友善的軟體介面，讓客戶可以簡便的進行疊層太陽能電池的量子效率測試。由圖可見量子效率檢查軟體可以顯示疊層太陽能電池量子效率的疊圖結果，並且可以即時顯示各子電池在不同光偏置光照條件下的訊號品質。這讓使用者對未知的疊層太陽能電池量子效率精準測試，提供了一個量化判斷的工具。
QE-R量子效率光學儀軟體介面。
可以顯示疊層太陽能電池量子效率的疊圖結果，並且可以即時顯示各子電池在不同光偏置光照條件下的訊號品質。這讓使用者對未知的疊層太陽能電池量子效率精準測試，提供了一個量化判斷的工具。
QE-R量子效率光學儀軟體介面。
可以顯示疊層太陽能電池量子效率的疊圖結果。圖中顯示了鈣鈦礦/晶硅疊層太陽能電池的量子效率圖。300 – 800 nm 為鈣鈦礦點電池的量子效率光譜、500 – 1200 nm 為晶硅鋰電池的量子效率光譜。圖中由各層電池均測試 3 次，其數據的重複性，可達 99.8% 以上。
III-V族多結太陽能電池的量子效率圖。
圖中顯示了多結太陽能電池的三結子電池量子效率圖、反射率光譜、內量子效率光譜。QE-R 量子效率光學儀，不僅可以測試三結太陽能電池的各子電池量子效率光譜，同時還可以測試其反射率光譜 R。透過這 2 個光譜，進而得到三結太陽能電池各子電池的內部量子效率光譜。QE-R 量子效率測試系統還可將各子電池的外部量子效率光譜與各種標準太陽光譜 (AM 1.5G、AM 1.5D、AM 0 等) 進行短路電流積分計算，得到各子電池在標準太陽光譜照射下，可產生的短路電流密度大小 (如圖所示)。
QE-R量子效率光學儀應用於四結太陽能電池量子效率光譜測試。
QE-R量子效率光學儀應用於非晶硅疊層太陽能電池量子效率光譜測試。
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