在相當(dāng)于10倍太陽光強(qiáng)度下激發(fā)的鈣鈦礦晶體的光致發(fā)光（PL）單色圖像，以及由藍(lán)色和紅色標(biāo)記區(qū)域所對(duì)應(yīng)的鈣鈦礦晶體的光譜。

擴(kuò)大新型光伏材料的研發(fā)規(guī)模

光伏材料領(lǐng)域正呈指數(shù)級(jí)擴(kuò)展，太陽能電池的種類地多樣化。盡管該領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展，但新興材料仍難以在經(jīng)濟(jì)上與基于硅的材料競(jìng)爭(zhēng)。這主要是由于對(duì)活性層非均勻性的理解和控制不足，從而阻礙了光電性能的優(yōu)化。為了將下一代太陽能電池推向市場(chǎng)，研究人員必須能夠更大尺度地研究材料性質(zhì)的空間變化。

高光譜成像

為滿足這一需求，宏觀和微觀的高光譜成像技術(shù)可快速生成電致發(fā)光（EL）和光致發(fā)光（PL）圖像，實(shí)現(xiàn)對(duì)缺陷、限制條件以及光電性能的空間觀測(cè)。這些技術(shù)已被成功用于表征CIS、CIGS、GaAs和鈣鈦礦太陽能電池中的不均勻性。

光度校準(zhǔn)

此外，光度校準(zhǔn)提供了一種直接方法，用于測(cè)量光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂（Δμ）以及帶隙能量（Eg）等參數(shù)的空間分布圖。

全局成像

最后，采用全局成像而非共聚焦逐點(diǎn)或線掃描技術(shù)，可以在真實(shí)的穩(wěn)態(tài)條件下探測(cè)材料的光電性能，因?yàn)樗鼫p少了電荷向較暗區(qū)域擴(kuò)散的現(xiàn)象。在均勻照明下，光致發(fā)光實(shí)驗(yàn)可在0.1倍至500倍太陽光強(qiáng)度范圍內(nèi)進(jìn)行，這正是光伏組件的實(shí)際工作條件。

鈣鈦礦模塊的高光譜表征：
集成光致發(fā)光（PL）、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂（QFLS）和帶隙能量（Eg）

光致發(fā)光強(qiáng)度（PL intensity，單位：計(jì)數(shù)）

圖像顯示了鈣鈦礦模塊中光致發(fā)光強(qiáng)度的空間分布。

顏色從藍(lán)色到紅色代表強(qiáng)度從低到高（范圍：103 到 10? 計(jì)數(shù)）。

圖中標(biāo)注“Local PL drop"表示局部光致發(fā)光強(qiáng)度下降區(qū)域，可能對(duì)應(yīng)材料缺陷或性能不均。

準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂（QFLS，單位：V）

顯示了鈣鈦礦模塊中準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂的空間分布。

顏色從藍(lán)色到紅色表示QFLS值從低到高（范圍：1.17 V 到 1.2 V）。

數(shù)字1至10標(biāo)記了模塊中的不同條狀區(qū)域，便于分析各區(qū)域的電學(xué)性能差異。

帶隙能量（Eg，單位：eV）

展示了鈣鈦礦模塊中帶隙能量的空間分布。

顏色從藍(lán)色到紅色表示帶隙能量從低到高（范圍：1.65 eV 到 1.67 eV）。

帶隙能量的微小變化反映了材料成分或應(yīng)力的局部差異。

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東隆科技總代理的IMA是一款高光譜顯微鏡，可在單一儀器中提供400 nm至1620 nm范圍內(nèi)的光譜和空間信息。通過將科學(xué)級(jí)可見光（VIS）、近紅外（NIR）和/或短波紅外（SWIR）顯微鏡與Photon etc.成像濾光片相結(jié)合，可對(duì)多種材料進(jìn)行廣泛的光學(xué)表征。IMA高光譜成像顯微鏡能夠在單次快照中獲取數(shù)百萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并快速繪制光致發(fā)光（PL）、電致發(fā)光（EL）、熒光、反射率和透射率等圖像。IMA具備靈活配置為明場(chǎng)或暗場(chǎng)高光譜顯微鏡的能力。此外，基于高通量成像濾光片，IMA比傳統(tǒng)的逐點(diǎn)掃描系統(tǒng)更快、更高效。

光伏分析變得簡(jiǎn)單：幾分鐘內(nèi)完成PLQY和QFLS成像

隨著新型光伏材料的興起，僅依賴光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）成像已不足以全面評(píng)估性能。利用IMA高光譜顯微鏡采集的數(shù)據(jù)，IMA的新軟件模塊可讓您只需點(diǎn)擊幾下，即可生成關(guān)鍵的光伏表征圖譜——包括光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）、準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂（QFLS）和帶隙能量（Eg），從而獲得更深入、更準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

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