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大麵積薄膜太陽能電池量子效率測量係統

  • 產品型號：SolarCellScan 10-Film
  • 產品時間：2023-12-25
  • 簡要描述：葫芦娃黄色网站研發生產的大麵積薄膜太陽能電池量子效率測量係統為 新產品，作為一款太陽能電池量子效率檢測係統，與以往不同的是其采用薄膜太陽能電池，是一款用於大麵積太陽能電池葫芦娃污APP響應和量子效率測定大的實驗平台。

  • 產品介紹

        在市場矽原材料持續緊張的背景下，薄膜太陽電池已成為光伏市場發展的新趨勢和新熱點。與傳統的單晶、多晶矽電池的製備工藝不同，製備大麵積的薄膜太陽能電池成為可能。

SolarCellScan 10-Film是一款用於大麵積太陽能電池葫芦娃污APP響應和量子效率測試的實驗平台。它采用光纖輸出，結合大行程三維位移台。可以實現對 大500mm*500mm麵積的各種材料太陽能電池的葫芦娃污APP響應度、外量子效率、內量子效率、反射率、表麵均勻度、擴散長度、短路電流密度測量等參數的自動量測功能。
主要特點：
■ 全葫芦娃污APP太陽光模擬（300~2000nm），測試的光伏材料拓展至近紅外
■ 單色光源可選擇氙燈、鎢燈
■ 偏置光路適合多結及多層膜電池測量
■ 一鍵式全自動多結電池測試功能
■ 快速Mapping掃描功能，<30min（156mmX156mm，1mm step）
■ 一體化設計操作更方便，係統更穩定
■ 提供完善的QE/IPCE分析手段
■ 提供LBIC高分辨率多波長激光模塊功能選項
 （分辨率<250um，波長405nm、532nm、650nm、808nm、845nm、980nm）
 
氙燈、鎢燈以及自動氙燈鎢燈複合光源可選
根據IEC推薦標準，對太陽電池進行葫芦娃污APP響應測試，紫外區推薦使用氙燈（<400nm），而對可見與近紅外區則推薦使用鎢燈光源。係統有150W氙燈、150W溴鎢燈和氙燈鎢燈複和光源三種模式可選，滿足您的各種測試需求。
 
多功能的偏置光附件
係統提供偏置光源附件。偏置光源是太陽能電池量子效率測量時的有用附件，它提供給樣品一個用戶可調節的測試環境。在開放式的偏置光路上，係統預留了若幹光學元件夾持器，用戶可以根據測量需要自行加裝衰減片、濾光片等，也可搭配六檔自動濾光片輪安裝不同的濾光片實現多結太陽電池的自動測量。多結太陽電池的用戶強烈建議選配偏置光源附件
在某些情況下，改變偏置光強度可以實現對電池缺陷的分析。例如，如上圖所示為一個低效率CIGS的在不同偏置光下的QE曲線。改變偏置光的強度850nm區域的QE發生變化，說明在CdS/CIGS界麵有一個導帶偏移（“尖峰”）。這種耗盡層會阻止光生電子的產生，除非是在CdS界麵吸收足夠多的藍光光子以降低界麵耗盡層的影響。而下圖的實驗偏置光的作用更加明顯，說明在CdS/CIGS界麵存在另一個較大的耗盡層，插圖中的IV曲線也說明了這個耗盡層的存在。
通過對偏置光增加不同的濾光片可實現多結電池的測試，如下圖所示分別為雙結與三結電池的QE曲線。搭配六檔自動濾光片輪，係統可實現對多結電池的全自動測試。
在偏置光使用700nm高通濾光片實現對 結的QE曲線的測試；使用500nm低通濾光片實現對第二結的測試；使用900nm低通濾光片則實現對第三結的測試。InGaP/GaAs/GE
藍光結測試對偏置光使用800nm高通濾光片，紅光結則對偏置光使用500nm低通濾光片。
 
快速Mapping功能
   采用自主研發的高靈敏度數據采集係統，可以分別實現AC與DC兩種模式的快速Mapping功能，並可一次掃描同時得到QE（LBIC）、反向率、內量子效率、DL（Diffission Length）的Mapping數據。針對高分辨率應用，更換多波長激光光源和聚焦係統可實現<250um分辨率的Mapping。
LBIC-125mmX125mm-400nm
LBIC-125mmX125mm-650nm
LBIC-125mmX125mm-950nm
 
 
    以上三組Mapping數據分別為用400nm、650nm和950nm對同一電池片進行的QE/LBIC（Light Beam Induced Current）掃描。用650nm和950nm掃描結果顯示電池片的均勻性較好，而400nm的數據則在樣品的邊緣部分呈現明顯的不均勻性。這是由於不同波長激發片在樣品中的穿透深度不同，藍光的穿透深度較淺，較容易反映出材料在製備過程中的問題。而長波長的光由於穿透深度較深，適合於對擴散長度的計算。
Reflectivity-125mmX125mm-550nm
上圖為單晶矽電池反射率的mapping數據，呈現出明顯的不均勻性，反映了電池在酸洗過程中，對酸液清洗不完整，影響了製絨後的反射率的均勻性。
IQE-160mmX160mm-550nm
上圖為對6吋單晶矽樣品進行的IQE mapping數據，可以明顯看到在右上角部分和底部部分區域效率效低，存在缺陷。
 
人性化的樣品台設計
積累10年自動平台設計生產製造經驗，針對大麵積薄膜電池設計兩維各500mm掃描範圍，光斑大小通過聚焦離焦自動可調，*QE測試使用需求，可任意定位單點測量QE曲線，可自定義掃描兼具完成QE Mapping測量，自動平台掃描控製使用卓立自主研發高速程序與硬件，結合高速數據采集，可以實現0.5mm間距條件下，每秒可掃描20點的高速掃描，對製程品質監控提供 快速的分析手段。
 
 
 
 
 
 
係統規格：

項   目
指標和說明
光源
150W氙燈光纖輸出,光學穩定度≦0.8%，可工作在斬波模式,
測試光斑尺寸
3mm~10mm
單色儀
三光柵DSP掃描單色儀
波長範圍
300nm～2000nm
波長準確度
a） ±0.3nm（1200g/mm,300nm） 
b） ±0.6nm（600g/mm,500nm）
c） ±0.8nm（300g/mm,1250nm）
掃描間隔
小可至0.1nm
輸出波長帶寬
<5 nm
多級葫芦娃污APP濾除裝置
根據波長自動切換，消除多級葫芦娃污APP的影響
光調製頻率
4 - 400 Hz
標準探測器
標配標準矽探測器，InGaAs探測器,含校正報告
偏置光源
150W Xenon Lamp 光纖輸出
數據采集裝置靈敏度
直流模式：100nA；交流模式：2nV
測量重複精度
對太陽葫芦娃污APP曲線積分重複性在±1%以內
測量速度
單次葫芦娃污APP響應掃描<1min，IPCE完整測試<5min （步長5nm）
X Y 自動工作台
300x300mm 或 500x500mm
單波長 QE Mapping
速度：20 Point/Second @ 0.5 mm Step

 
 
選型表

SCS10-X150-F300
150W Xenon arc lamp for probe source, optical stability ≦0.8%, Adjust mechanism: It can easy remove chopper from probe light
a）  ± 0.3nm;1200g/mm, blaze 300nm （1st grating）
b）  ± 0.6nm;600g/mm, blaze 500nm （2nd grating）
c）  ± 0.8nm;300g/mm, blaze 1250nm （3rd grating）
6 Position Filter Wheel（200-2000nm）
DC mode（Data Acquisition System with Pre Amplifier ）
AC mode（ Lock-In Amplifier ）
Chopper
Short current preamplifier
Calibrated Si Detector
Calibrated InGaAs Detector
150W Xenon Bias Light Source with fiber output, White bias light source, optical stability ≦0.8%, with 1 inch Filter Wheel
XY Stage for QE Uniformity Scanning, 300mm x300mm
SCS10-X150-F500
XY Stage for QE Uniformity Scanning, 500mm x500mm
SCS10-T150-F300
150W Tungsten-Halogen Light Source instead of Xenon 150W Light Source. XY Stage for QE Uniformity Scanning, 500mm x500mm
SCS10-T150-F500
150W Tungsten-Halogen Light Source instead of Xenon 150W Light Source. XY Stage for QE Uniformity Scanning, 500mm x500mm

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