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主營(yíng)產(chǎn)品： 美國(guó)Laurell勻膠機(jī),WS1000濕法刻蝕機(jī),Cargille光學(xué)凝膠,EDC-650顯影機(jī),NOVASCAN紫外臭氧清洗機(jī) |
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2025-1-8 閱讀(255)
太陽(yáng)能電池特性分析與測(cè)試的幾種方法（二）
3.動(dòng)態(tài)伏安測(cè)量
在動(dòng)態(tài)I-V測(cè)量中，測(cè)量各種電壓下的電流響應(yīng),，就像J-V掃描一樣,。但是,，在這種測(cè)量中，在記錄電流密度之前,，需要等待測(cè)量值穩(wěn)定一段時(shí)間,。
這給出了太陽(yáng)能電池性能的非常精確的表示。事實(shí)上,，一項(xiàng)比較不同實(shí)驗(yàn)室對(duì)太陽(yáng)能電池測(cè)量的研究認(rèn)為,，這是表征鈣鈦礦太陽(yáng)能電池好的方法。然而,，完整的J-V掃描可能需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)測(cè)量，尤其是如果太陽(yáng)能電池表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)行為,。例如,，使用動(dòng)態(tài)I-V測(cè)量來(lái)測(cè)量鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的一條J-V曲線需要幾個(gè)小時(shí)。
只有在絕對(duì)確定地測(cè)量太陽(yáng)能電池的J-V特性時(shí),，并且只有當(dāng)您測(cè)試的太陽(yáng)能電池在光照下(如鈣鈦礦太陽(yáng)能電池)表現(xiàn)出動(dòng)態(tài)特性時(shí),，才需要進(jìn)行這種測(cè)量。
4.理想因子和光強(qiáng)研究
研究太陽(yáng)能電池在不同光強(qiáng)下的性能可以幫助你識(shí)別這些太陽(yáng)能電池中不同的重組機(jī)制,。你可以通過(guò)確定太陽(yáng)能電池的理想系數(shù)來(lái)發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn),。根據(jù)太陽(yáng)能電池理論，我們知道電流隨器件上施加的電壓而變化,，關(guān)系式如下:
在這個(gè)等式中,，J是電流，V是電壓,，T是溫度,，n(或nid)是理想因子。對(duì)于“ideal"二極管,，可以假設(shè)n=1,。然而，通過(guò)找到理想因子nid,，可以獲得器件中發(fā)生的重組類(lèi)型的有價(jià)值信息,。
太陽(yáng)能電池的理想系數(shù)將根據(jù)半導(dǎo)體中的主要復(fù)合機(jī)制而變化。復(fù)合可以發(fā)生在半導(dǎo)體帶隙內(nèi),，或者發(fā)生在吸收材料和電荷傳輸層之間的界面上,。此外，你可以將重組分為單分子或雙分子,。
雙分子復(fù)合(rbi)與輻射復(fù)合相同,。它包括導(dǎo)帶中的一個(gè)電子與價(jià)帶中的一個(gè)空穴結(jié)合，從而產(chǎn)生一個(gè)光子,。然而,，你也可以有非輻射復(fù)合來(lái)捕獲吸收體內(nèi)的態(tài),，否則稱為Shockley-Read-Hall復(fù)合。這發(fā)生在帶隙(rSRH)內(nèi),，由于電子和空穴分開(kāi)移動(dòng),，也稱為單分子復(fù)合。與rSRH相比,，rbi的量不取決于材料的缺陷密度,，而是取決于半導(dǎo)體的光學(xué)特性。如果雙分子重組占優(yōu)勢(shì),，理想因子將接近1,，如果單分子重組占優(yōu)勢(shì)，理想因子將接近2,。
你可以從黑暗的J-V曲線測(cè)量理想因子,。然而，這種測(cè)量不能解釋當(dāng)半導(dǎo)體被照射時(shí),，一些淺缺陷陷阱態(tài)被快速填充的事實(shí),。在這里，太陽(yáng)能電池工作得非常好,。
另一種測(cè)量太陽(yáng)能電池理想系數(shù)的可靠方法是進(jìn)行光強(qiáng)度研究,。要做到這一點(diǎn)，您可以在1個(gè)太陽(yáng)的不同分?jǐn)?shù)和/或倍數(shù)下測(cè)量太陽(yáng)能電池的J-V曲線,，VOC和光強(qiáng)度之間的線性關(guān)系將為您提供理想系數(shù),。其他器件指標(biāo)也可以讓您深入了解器件中占主導(dǎo)地位的重組機(jī)制。有趣的是,，最近的研究發(fā)現(xiàn),，不同的度量對(duì)光強(qiáng)有不同的依賴性。例如,，雖然有機(jī)和鈣鈦礦太陽(yáng)能電池顯示出JSC對(duì)光強(qiáng)的準(zhǔn)線性依賴性,，但是VOC和FF的依賴性在高和低光強(qiáng)下是不同的。
已經(jīng)使用各種模型來(lái)模擬這種光強(qiáng)依賴性,。通過(guò)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與這些理論模型進(jìn)行比較,，光強(qiáng)度研究表明了您的設(shè)備的許多情況，包括:
·如果您的設(shè)備中有明顯的分流或串聯(lián)電阻,。
·SC材料的陷阱密度,。
·是體復(fù)合還是界面復(fù)合占優(yōu)勢(shì)。
為了進(jìn)行這些測(cè)量,，你的光強(qiáng)度源需要被校準(zhǔn)到多個(gè)太陽(yáng)值,。你需要用一個(gè)參考太陽(yáng)能電池來(lái)做這件事。對(duì)于LED光源太陽(yáng)能模擬器,，您可以通過(guò)改變光源的電源來(lái)改變?cè)O(shè)備上的入射光強(qiáng)度,?；蛘撸梢酝ㄟ^(guò)將光源徑向遠(yuǎn)離設(shè)備來(lái)進(jìn)一步降低功率輻照度,。尤其重要的是,，無(wú)論何時(shí)移動(dòng)設(shè)備測(cè)試設(shè)備，都要從外部檢查太陽(yáng)輻照度,。
