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:
1.準確評估光電轉(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)換效率提供了準確依據(jù)。借助EQE測試,能準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,進而指導器件的優(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是一個關(guān)鍵的評價指標。它可以幫助研究人員對比不同材料體系、結(jié)構(gòu)設(shè)計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)進程。
3.推動技術(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:
1.環(huán)境控制
-溫度穩(wěn)定性:器件性能受溫度影響(如半導體帶隙隨溫度變化),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、手機信號),建議在暗室或遮光罩內(nèi)操作。
2.光學系統(tǒng)優(yōu)化
-雜散光抑制:使用單色儀時,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證),避免局部過強或弱照區(qū)域。
3.器件狀態(tài)管理
-避免飽和效應(yīng):入射光強需遠低于器件的飽和光強(如太陽能電池通常<1sun),防止載流子復合機制改變(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,欠壓導致接觸電阻波動),建議使用微操控探針臺。
4.儀器校準與維護
-定期校準:參考探測器需每年送計量機構(gòu)復檢(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)時間(避免相位滯后導致誤差)。
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),并校準光源在紫外區(qū)的輸出強度。
-柔性器件:測量時需固定彎曲半徑,避免應(yīng)力導致活性層開裂或電極脫落。