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Photon etc IMA高光譜成像顯微系統(tǒng)在太陽能電池上的應(yīng)用

閱讀:2666      發(fā)布時間:2019-6-11
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   在第二代太陽能電池材料中,二硫化銅銦(CuInS2或CIS)是有前途的材料之一。自上世紀90年代CuInS2就被太陽能電池領(lǐng)域的科研工作者,當時太陽能電池的效率已達到10%[1]。它具有較高的吸收系數(shù)、直接帶隙(1.52V)[2]和無毒性使其成為薄膜和量子點敏化太陽能電池的理想候選者。但是,似乎CIS太陽能電池的量子效率提升達到了瓶頸。為了不斷改進下一代CIS電池并打破這一限制,必須要清楚的理解制造工藝對太陽能電池性能的影響。

 

   考慮到這一點,IRDEP(法國光伏能源研究院)的研究人員利用光致發(fā)光(PL)成像對多晶CuInS2太陽能電池進行了表征。高光譜顯微成像平臺(IMA Photon)可提供2nm的光譜分辨率和優(yōu)于2μm的空間分辨率。該設(shè)備采用532nm的激發(fā)光在顯微鏡整視場下均勻的激發(fā)。如圖 1為 圖 2中選擇的不同研究區(qū)域的PL光譜。

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   圖 2 顯示的是整個器件的PL成像圖譜[3]。全局成像可快速獲得樣品的不均一性。通過這種技術(shù)研究人員可以在空間上監(jiān)控多個屬性。的確,PL大限度詳盡的提供了準費米能級分裂的帶隙和波動的成像圖[4]。借助其獲得的光譜和光度的校準,IRDEP可以獲取器件的光電特性,例如EQE,Voc等。

 

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上海昊量光電設(shè)備有限公司作為Photon 公司在國內(nèi)的代理,該產(chǎn)品主要特點如下:

1)激發(fā)光源均勻分布整視野,作用于樣品表面激光功率密度較低,同時避免了由于局部照明造成的載流子復(fù)合即使在較低功率下可獲得高信噪比圖像。

 

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2)整視野面成像,采用光譜掃描,成像速度快,150?150μm 2成像范圍僅需8分鐘

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3)可做校準,獲得光譜強度,獲取器件光電特性如EQE,Voc等
4)可選擇不同波長的激光作為激發(fā)光源
5)集熒光成像、電致發(fā)光、光致發(fā)光、透射率、反射率成像等諸多功能于一體。

 

參考文獻:
[1] Scheer R., Walter T., Schock H. W., Fearheiley M. L., Lewerenz H. J., CuInS2 based thin film solar cell with 10.2% efficiency,         Applied Physics Letters, 63, (1993).
[2] Suriakarthick R. et al., Photochemically deposited and post annealed copper indium disulfide thin films, Superlattices and Microstructures, (2014).
[3] Delamarre A. et al., Characterisation of solar cells using hyperspectral imager, IRDEP.
[4] Delamarre A. , Paire M., Guillemoles J.-F.  and Lombez L., Quantitative luminescence mapping of Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells, Progress in Photovoltaics, 10, 1002, (2014).

 

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