外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)是衡量光電器件(如太陽能電池、光電探測器、發(fā)光二極管等)將入射光子轉(zhuǎn)換為電子-空穴對或發(fā)射光子的效率的關(guān)鍵參數(shù)。
外量子效率eqe的優(yōu)點(diǎn):
1.準(zhǔn)確評估光電轉(zhuǎn)換效率:EQE直接反映了入射光子轉(zhuǎn)化為外部電路電子的能力,為評估光電器件的光電轉(zhuǎn)換效率提供了準(zhǔn)確依據(jù)。借助EQE測試,能準(zhǔn)確知曉在不同波長光照下,器件將光能轉(zhuǎn)化為電能的具體效率,進(jìn)而指導(dǎo)器件的優(yōu)化工作。
2.助力材料與器件研發(fā):在新型光電材料和器件的研發(fā)過程中,EQE是一個(gè)關(guān)鍵的評價(jià)指標(biāo)。它可以幫助研究人員對比不同材料體系、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制備工藝對器件性能的影響,篩選出性能更優(yōu)的材料和方案,加速研發(fā)進(jìn)程。
3.推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級:較高的EQE意味著器件在光電轉(zhuǎn)換過程中的能量損失較小,這有助于提升產(chǎn)品的性能和競爭力。如在太陽能電池領(lǐng)域,高EQE的電池能有效提高光電轉(zhuǎn)換效率,降低發(fā)電成本,推動(dòng)太陽能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展壯大。
外量子效率eqe的使用注意事項(xiàng):
1.環(huán)境控制
-溫度穩(wěn)定性:器件性能受溫度影響(如半導(dǎo)體帶隙隨溫度變化),需在恒溫箱或溫控平臺上測量(精度±0.5℃)。
-電磁屏蔽:避免環(huán)境光、電磁干擾(如熒光燈、手機(jī)信號),建議在暗室或遮光罩內(nèi)操作。
2.光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化
-雜散光抑制:使用單色儀時(shí),需搭配帶通濾光片(blockingfilter)消除高階衍射光;調(diào)整光路使光束垂直入射器件表面。
-光斑均勻性:確保單色光在器件活性層上均勻分布(可通過激光輪廓儀驗(yàn)證),避免局部過強(qiáng)或弱照區(qū)域。
3.器件狀態(tài)管理
-避免飽和效應(yīng):入射光強(qiáng)需遠(yuǎn)低于器件的飽和光強(qiáng)(如太陽能電池通常<1sun),防止載流子復(fù)合機(jī)制改變(如陷阱填充)。
-接觸穩(wěn)定性:探針與電極接觸壓力需適中(過壓可能損傷電極,欠壓導(dǎo)致接觸電阻波動(dòng)),建議使用微操控探針臺。
4.儀器校準(zhǔn)與維護(hù)
-定期校準(zhǔn):參考探測器需每年送計(jì)量機(jī)構(gòu)復(fù)檢(如NIST溯源),單色儀波長精度需用已知發(fā)射峰的光源(如汞氬燈)驗(yàn)證。
-鎖相放大器設(shè)置:若使用調(diào)制光測量(降低噪聲),需匹配調(diào)制頻率(通常100-1000H)與器件響應(yīng)時(shí)間(避免相位滯后導(dǎo)致誤差)。
5.特殊器件的額外注意
-寬禁帶器件(如紫外探測器):需選用石英透鏡/窗口(普通玻璃吸收紫外光),并校準(zhǔn)光源在紫外區(qū)的輸出強(qiáng)度。
-柔性器件:測量時(shí)需固定彎曲半徑,避免應(yīng)力導(dǎo)致活性層開裂或電極脫落。