绝对量子产率测试系统

QFLS准费米能级分裂测试仪

(Quasi-Fermi Level Splitting Tester)

EL/PL绝对量子产率测试系统LuQY Pro由德国柏林亥姆霍兹中心（HZB） spin-off出来的QYB Quantum Yield Berlin GmbH公司的科学家们研发。该团队于2020年创造了钙钛矿/硅叠层太阳能电池效率的世纪记录29.15%，相应文章发表在Science上（DOI: 10.1126/science.abd4016）。

绝对EL/PL量子产率测试系统用于测试太阳能电池、LEDs等光电器件的绝对电致发光光谱和光致发光光谱，并计算iVoc 暗指开路电压、EL/PLQY量子产率，QFLS准费米能级分裂等。该设备设计紧凑，操作便捷，可放置手套箱内。

l技术特点：

ELQY/PLQY灵敏度≥1E-6

       *ELQY电致发光量子产率，

       *PLQY光致发光量子产率

绝对光通量测量

绝对EL/PL谱检测

直接EL/PLQY量子产率计算

直接QFLS准费米能级分裂计算

理想因子计算

Pseudo-JV构建

激光光强扫描测量

电学偏压扫描测量

自动连续激光光强可调0.001~10“suns"

偏执电流/电压功能

整合了SMU

l软件操作界面：

软件显示在各种变化激发条件下，测量样品发光光谱.

*上部分窗口：显示发射光谱，相机视野，计算LuQY（ELQY/PLQY）和 QFLS的值。

*下部分窗口：样品信息(“1" -增加QFLS计算可信度) 和调节激发及测试设定 (“2" – “4").

软件采用了两种QFLS准费米能级分裂计算方法，并会自动选择为各自测量选择*高可信度的方法。这可以取决于发射类型（例如，宽子带隙发射）以及用户是否提供光吸收数据。

l直接QFLS准费米能级分裂预测：

-不要求样品的指定数据，可信度低

-可靠QFLS准费米能级分裂预测针对低子带隙发射和低斯托克斯位移发射

l精细QFLS准费米能级分裂预测：

-提供样品指定吸收数据，增加QFLS准费米能级分裂可信度

-光学带隙，短路电流密度Jsc@STC和EQE外量子效率@532nm能手动输入或者从EQE/吸收光谱提取

-提供样品数据可以更加**的实现设定点激发设置（例如：1sun等效激光激发）和提高QFLS准费米能级分裂预测精度。

l系统分辨能力

a)极限值激光强度分别光斑尺寸0.1和1cm²下，样品的光学带隙（假定：样品理想吸收，光子能量以下为0，光学带隙能量以上为1）

b) LuQY(EL/PLQY)光学带隙能量*小可分辨（假定：a）中样品理想吸收，发射斯托克斯位移为0，虚线为LuQY*小分辨率@不同激发强度，光斑尺寸0.1和1cm²。

l技术规格

光子激发波长：532 nm

极限值激光功率：140 mW

可调光子激发强度（等效电流）：4 μA - 40 mA

光子激发光斑（可选）：0.1 cm² / 1 cm²

光谱测量范围：550 - 1050 nm

下限可分辨发光量子产率：1E-6

积分时间：1 ms – 35 min

光谱取样间隔：1 nm

信噪比：600:1

电流电压源和测量单元：±10 V, ±150 mA

电压源精度：10 mV

电压感应精度：50 μV

电流感应精度：100 nA, 1 μA, 10 μA

样品夹具：可定制（极限样品尺寸30mmX30mmX10mm）

                             极限测试子样品数量：6 subcells

设备尺寸：220 mm x 390 mm x 120 mm

重量：6.1 kg

注：LuQY Pro激光器强度校准为绝对光子数依据certified reference solar cells from Fraunhofer ISE CalLab PV Cells。LuQY Pro光谱灵敏度校准为绝对光子数依据可追溯NIST已知光通量的灯。

参考文献：

Publications Using LuQY Pro/LuQY Measurement System

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