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鈣鈦礦太陽(yáng)能電池測(cè)試方案
一、案例項(xiàng)目簡(jiǎn)介
1.項(xiàng)目背景
鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池（perovskite solar cells）,，是利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽(yáng)能電池,，屬于第三代太陽(yáng)能電池，也稱作新概念太陽(yáng)能電池,。
2.項(xiàng)目挑戰(zhàn)
傳統(tǒng)電子負(fù)載加萬(wàn)用表測(cè)量的效率低下,；
進(jìn)口源表的軟件配套開發(fā)不完善。
二,、鈣鈦礦材料簡(jiǎn)介
1.鈣鈦礦材料種類
鈣鈦礦晶體為ABX3 結(jié)構(gòu),，一般為立方體或八面體結(jié)構(gòu)。
在鈣鈦礦晶體中,，B離子位于立方晶胞的中心,，被6個(gè)X離子包圍成配位立方八面體，配位數(shù)為6,；
A離子位于立方晶胞的角頂,，被12個(gè)X離子包圍成配位八面體，配位數(shù)為12,，如圖 所示,，其中，A離子和X離子半徑相近,，共同構(gòu)成立方密堆積,。
2.鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的結(jié)構(gòu)與原理
在接受太陽(yáng)光照射時(shí)，鈣鈦礦層首先吸收光子產(chǎn)生電子-空穴對(duì),。因?yàn)檫@些鈣鈦礦材料往往具有較低的載流子復(fù)合幾率和較高的載流子遷移率,，所以載流子的擴(kuò)散距離和壽命較長(zhǎng)。這些未復(fù)合的電子和空穴分別被電子傳輸層和空穴傳輸層收集,，即電子從鈣鈦礦層傳輸?shù)降入娮觽鬏攲?，最后被ITO（導(dǎo)電玻璃電極Indium-tin oxide）收集；空穴從鈣鈦礦層傳輸?shù)娇昭▊鬏攲?，最后被金屬電極收集,，通過(guò)連接FTO（導(dǎo)電玻璃、Fluorine-doped tin oxide）和金屬電極的電路而產(chǎn)生光電流,。
(2)鈣鈦礦電池制作過(guò)程
(3)典型成品鈣鈦礦電池片
三,、方案說(shuō)明
1.測(cè)試要求
測(cè)量以下主要參數(shù)：
開路電壓Uoc（Open Circuit Voltage）；
短路電流Isc（Short-circuit Current）；
峰值電壓Um,；
峰值電流Im,；
峰值功率Pm=UmXIm；
填充因子FF,；
轉(zhuǎn)換效率?=Pm（電池片峰值功率）XPin（單位面積入射的光功率）/S（電池片的面積）
……
測(cè)量以下主要參數(shù)：
光譜響應(yīng)度,；
外量子效率；
內(nèi)量子效率,；
反射率,；
透射率；
積分短路電流密度,；
光束誘導(dǎo)電流
……
2.測(cè)試所需儀表
AA*太陽(yáng)光模擬器,；
標(biāo)準(zhǔn)單晶硅太陽(yáng)電池（中國(guó)計(jì)量研究院標(biāo)定）；
普賽斯S300源表,；
樣品探針臺(tái)或者定制夾具,；
IV測(cè)試分析軟件；
3.典型測(cè)試指標(biāo)
4.選型依據(jù)
電壓量程及精度,；電流量程及精度,；
采樣速率高；IV測(cè)試分析軟件功能,；
5.測(cè)試鏈接
四,、常見技術(shù)問(wèn)題匯總FQA
1. 與傳統(tǒng)電子負(fù)載和萬(wàn)用表測(cè)量方案的區(qū)別？
源表集成源與表于一體,，集成度高,，從硬件上來(lái)說(shuō)接口標(biāo)準(zhǔn)，有RS232,、GPIB和LAN口，更適 合實(shí)驗(yàn)室和自動(dòng)化測(cè)試線的應(yīng)用,。從軟件上來(lái)說(shuō),，指令集的標(biāo)準(zhǔn)化程度高，上位機(jī)軟件開發(fā)容易,。
2.與進(jìn)口源表相比有哪些優(yōu)勢(shì),？
普賽斯的S系列源表*對(duì)標(biāo)吉時(shí)利2400，可測(cè)量電壓和電流范圍更寬,。軟件上不僅提供指令 集,，還支持C++和Labview的SDK包，更便于測(cè)試系統(tǒng)的集成,。
3.普賽斯源表可以應(yīng)用于鈣鈦礦哪些測(cè)試領(lǐng)域,？
普賽斯的S系列源表可以應(yīng)用于科研、教學(xué)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，也可以應(yīng)用于產(chǎn)線自動(dòng)化測(cè)試,。