SolarCellScan 10-Film 大面積薄膜太陽能電池量子效率測量系統(tǒng)
具體成交價以合同協(xié)議為準
- 公司名稱 北京卓立漢光儀器有限公司
- 品牌
- 型號 SolarCellScan 10-Film
- 產(chǎn)地 北京市通州區(qū)
- 廠商性質(zhì) 生產(chǎn)廠家
- 更新時間 2024/5/19 19:57:20
- 訪問次數(shù) 4875
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在市場硅原材料持續(xù)緊張的背景下，薄膜太陽電池已成為光伏市場發(fā)展的新趨勢和新熱點。與傳統(tǒng)的單晶、多晶硅電池的制備工藝不同，制備大面積的薄膜太陽能電池成為可能。
SolarCellScan 10-Film是一款用于大面積太陽能電池光譜響應和量子效率測試的實驗平臺。它采用光纖輸出，結(jié)合大行程三維位移臺?？梢詫崿F(xiàn)對 大500mm*500mm面積的各種材料太陽能電池的光譜響應度、外量子效率、內(nèi)量子效率、反射率、表面均勻度、擴散長度、短路電流密度測量等參數(shù)的自動量測功能。
主要特點：
■ 全光譜太陽光模擬（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(jié)及多層膜電池測量
■ 一鍵式全自動多結(jié)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，系統(tǒng)更穩(wěn)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復合光源可選
根據(jù)IEC推薦標準，對太陽電池進行光譜響應測試，紫外區(qū)推薦使用氙燈（<400nm），而對可見與近紅外區(qū)則推薦使用鎢燈光源。系統(tǒng)有150W氙燈、150W溴鎢燈和氙燈鎢燈復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
系統(tǒng)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(diào)節(jié)的測試環(huán)境。在開放式的偏置光路上，系統(tǒng)預留了若干光學元件夾持器，用戶可以根據(jù)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(xiàn)多結(jié)太陽電池的自動測量。多結(jié)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(xiàn)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(qū)域的QE發(fā)生變化，說明在CdS/CIGS界面有一個導帶偏移（“尖峰”）。這種耗盡層會阻止光生電子的產(chǎn)生，除非是在CdS界面吸收足夠多的藍光光子以降低界面耗盡層的影響。而下圖的實驗偏置光的作用更加明顯，說明在CdS/CIGS界面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(xiàn)多結(jié)電池的測試，如下圖所示分別為雙結(jié)與三結(jié)電池的QE曲線。搭配六檔自動濾光片輪，系統(tǒng)可實現(xiàn)對多結(jié)電池的全自動測試。
在偏置光使用700nm高通濾光片實現(xiàn)對 結(jié)的QE曲線的測試；使用500nm低通濾光片實現(xiàn)對第二結(jié)的測試；使用900nm低通濾光片則實現(xiàn)對第三結(jié)的測試。InGaP/GaAs/GE
藍光結(jié)測試對偏置光使用800nm高通濾光片，紅光結(jié)則對偏置光使用500nm低通濾光片。
快速Mapping功能
采用自主研發(fā)的高靈敏度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可以分別實現(xiàn)AC與DC兩種模式的快速Mapping功能，并可一次掃描同時得到QE（LBIC）、反向率、內(nèi)量子效率、DL（Diffission Length）的Mapping數(shù)據(jù)。針對高分辨率應用，更換多波長激光光源和聚焦系統(tǒng)可實現(xiàn)<250um分辨率的Mapping。
LBIC-125mmX125mm-400nm
LBIC-125mmX125mm-650nm
LBIC-125mmX125mm-950nm
以上三組Mapping數(shù)據(jù)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(jié)果顯示電池片的均勻性較好，而400nm的數(shù)據(jù)則在樣品的邊緣部分呈現(xiàn)明顯的不均勻性。這是由于不同波長激發(fā)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制備過程中的問題。而長波長的光由于穿透深度較深，適合于對擴散長度的計算。
Reflectivity-125mmX125mm-550nm
上圖為單晶硅電池反射率的mapping數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)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，影響了制絨后的反射率的均勻性。
IQE-160mmX160mm-550nm
上圖為對6吋單晶硅樣品進行的IQE mapping數(shù)據(jù)，可以明顯看到在右上角部分和底部部分區(qū)域效率效低，存在缺陷。
人性化的樣品臺設計
積累10年自動平臺設計生產(chǎn)制造經(jīng)驗，針對大面積薄膜電池設計兩維各500mm掃描范圍，光斑大小通過聚焦離焦自動可調(diào)，*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，自動平臺掃描控制使用卓立自主研發(fā)高速程序與硬件，結(jié)合高速數(shù)據(jù)采集，可以實現(xiàn)0.5mm間距條件下，每秒可掃描20點的高速掃描，對制程品質(zhì)監(jiān)控提供 快速的分析手段。
系統(tǒng)規(guī)格：
| 項 目 | 指標和說明 |
| 光源 | 150W氙燈光纖輸出,光學穩(wěn)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 |
| 波長范圍 | 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 |
| 多級光譜濾除裝置 | 根據(jù)波長自動切換，消除多級光譜的影響 |
| 光調(diào)制頻率 | 4 - 400 Hz |
| 標準探測器 | 標配標準硅探測器，InGaAs探測器,含校正報告 |
| 偏置光源 | 150W Xenon Lamp 光纖輸出 |
| 數(shù)據(jù)采集裝置靈敏度 | 直流模式：100nA；交流模式：2nV |
| 測量重復精度 | 對太陽光譜曲線積分重復性在±1%以內(nèi) |
| 測量速度 | 單次光譜響應掃描<1min，IPCE完整測試<5min （步長5nm） |
| X Y 自動工作臺 | 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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