外部量子效率(EQE)是指光電器件(如太陽能電池、光電探測器等)將入射光子轉(zhuǎn)換為電子的效率，具體來說，是收集到的電子數(shù)與入射光子數(shù)之比。例如，對于發(fā)光二極管而言，其外量子效率等于單位時間內(nèi)于平面內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)與單位時間內(nèi)于平面內(nèi)注入的電子-空穴對的比值；而在太陽能電池中，它則體現(xiàn)為輸出電流與進入電池的光流之比。
 

　　使用單色光源(如可調(diào)波長激光或單色儀)照射電池表面，通過標準探測器校準入射光強。然后測量電池在不同波長下的短路電流，結(jié)合入射光子通量來計算EQE。量子效率測試儀通常采用類似的方法，利用單色光源發(fā)出特定波長的光模擬入射光子，用光電二極管等探測器探測入射光子并將其轉(zhuǎn)換為電子信號，再經(jīng)過信號放大、甄別等處理后得到數(shù)據(jù)。

 

　　外部量子效率(EQE)的測定步驟：
 

　　1.準備階段
 

　　-樣品安裝：將待測器件固定在專用的樣品架上，確保其位置準確且穩(wěn)定，以便后續(xù)能夠均勻地接受光照并有效收集產(chǎn)生的信號。
 

　　-光源調(diào)試：開啟光源設備，使其達到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。通常需要使用具有連續(xù)光譜輸出能力的光源，如氙燈等，以覆蓋較寬的波長范圍，滿足不同測試需求。待光源穩(wěn)定以后，啟動單色器，將光源調(diào)制成連續(xù)變化的單色光。
 

　　-校準標準件：把標準電池放置在樣品架的位置上，用調(diào)制好的單色光依次照射標準電池，測量并記錄各個波段光的強度數(shù)據(jù)，以此作為后續(xù)計算和對比的基礎(chǔ)參考值。這一步是為了建立準確的光照強度與響應關(guān)系的基準。
 

　　2.測量過程
 

　　-更換待測樣品：將待測器件安裝到樣品架，取代之前的標準電池。
 

　　-采集數(shù)據(jù)：讓單色光照射到待測器件上，激發(fā)其產(chǎn)生相應的光電效應或其他相關(guān)物理現(xiàn)象，從而得到光電信號響應。利用鎖相放大器等高精度的信號檢測設備將微弱的信號進行放大處理，以提高信噪比，便于準確讀取和分析數(shù)據(jù)。
 

　　-多波長掃描：重復上述操作，逐步改變單色光的波長，對整個感興趣的光譜范圍(例如紫外、可見、近紅外全光譜范圍)進行逐點或連續(xù)掃描測量，獲取不同波長下的光子響應情況。
 

　　3.數(shù)據(jù)處理與分析
 

　　-計算效率指標：根據(jù)測量得到的入射光功率、產(chǎn)生的電子數(shù)以及對應的光子能量等信息，按照特定的公式計算出每個波長點的外量子效率值。一般來說，外量子效率等于產(chǎn)生的電子數(shù)與注入光子數(shù)之比。
 

　　-繪制光譜響應曲線：以波長為橫坐標，以外量子效率為縱坐標，繪制出待測器件的光譜響應曲線，直觀展示其在不同波長光照下的量子效率變化規(guī)律。