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第三十六章 外量子效率 (第1/2页)

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许秋将样品托放在手套箱的传送舱内,并不急着拿出来。

他跟随学姐,来到外量子效率的测试仪器旁,这里有一台电脑和一个黑色的箱体。

箱体在关闭状态下的遮光性很好。

打开箱体后,它的内部有光源、透镜、电源、检测器、升降平台,其中光源可以发射不同波长的单色光。

陈婉清开始操作示范。

她把标准硅电池放在升降平台上,并将其与电源和检测器连接,然后调节透镜,使光斑完全打在硅电池表面。

标准硅电池是10厘米x10厘米的,而光斑很小,所以操作起来没有什么难度。

接着打开电脑,开启测试软件,设置参数。

扫描区间设置为300-800纳米,步长设置为10纳米,

开始测试。

仪器“当当当”的运转起来,电脑上实时显示测试结果。

横坐标为波长,纵坐标为eqe值,从300纳米开始,每隔10纳米,产生一个数据点。

测试完成后,软件根据测试结果自动进行校准。

“学姐,接下来的操作换我来吧。”许秋已经通过系统影像提前看了一遍操作流程。

“你确定?等下测样品时光斑聚焦可不容易哦。”陈婉清道。

“没事,你放心。”

“好呀。”陈婉清说完将位置让给许秋。

许秋从传送舱将样品托取出,石英玻璃窗口的那一面朝上,放在升降平台上,将探针与电源和检测器连接。

接下来,要将光源的光斑聚焦在待测电池上。

这步操作确实比较难,因为每个电池器件的面积仅有009平方厘米。

如果光斑没有完全照射在这个范围内,那么范围外的光能将会损失,最终测试结果就会偏低。

不过这难不倒许秋,他耐心调试了一会儿,便将光斑调好,启动测试。

“你这操作可以啊。”陈婉清赞叹道。

“基本操作而已,不值一提。”许秋随意摆摆手道:“话说,为什么电池器件的面积要做的这么小呢,做一个1平方厘米的不好吗?”

“因为电池面积越大,光电转换效率就越低啊,”陈婉清道:

“现阶段为了获得高效率,大部分课题组都是做小面积的,一般国际惯例是009或004平方厘米,不过也有比较夸张的课题组,会做001平方厘米的器件。”

“让我想想,”许秋思考了一会儿,说道:

“我明白了,我们旋涂出来的有效层薄膜,肉眼看上去几乎是均匀的,但其实每个区域都有细微的差别。

比如一个009平方厘米的器件a,将其均分为9部分a1-a9,每一部分面积001平方厘米。

a1-a9的光电转换效率可能在50-55之间波动,那么最终a的效率约为525。

最后比较最高效率,009大面积的差不多在53左右,而001小面积的则是55,甚至能够波动到更高的数值。

是不是这个原因呢,学姐。”

“是呀,差不多就是这个样子,现在有机光伏还处于实验室阶段,所以没有统一的标准,”陈婉清道:

“我之前还看到一篇文献,标题上写着光电转换效率达到了15以上,结果一看期刊是个sci二区的。

我当时就震惊了,这就算发不了《自然》、《科学》,也能发一个它们的大子刊。

然后我就仔细看了正文,发现原来它用的是单色光,而不是模拟的太阳光,就是在标题搞了个噱头而已。”

…………

样品测试结束。

eqe曲线的形状大体上和有效层的光吸收光谱差不多,通过软件内自带的积分功能,可计算出理论上的短路电流密度。

这个样品的理论结果是1196毫安每平方厘米,j-v曲线实测结果是1205毫安每平方厘米。

两者误差在5之间,表明后者的测试结果可信。

之后,许秋又测试了另外的五组器件。

到下午五点十五分,全部测试完毕。

“学姐预测的挺准啊,今天果然不用加班。”许秋道。

“熟能生巧嘛,”陈婉清道:“对了,晚上去吃什么?”

“怎么,学姐要请客吗?”

“上周不是答应你了嘛。”

“我当时就是开个玩笑

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