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量子效率(QE)是光電器件將入射光子轉為有效電子(或光子)的關鍵性能指標,量子效率測試係統通過精準光學與電學測量,定量計算該指標,為器件研發、生產及質控提供核心數據支撐。
一、核心原理與構成
量子效率公式為:量子效率 = 有效轉換電子數(或光子數)/ 入射光子數 ×100%,分外量子效率(EQE,含表麵反射損失)與內量子效率(IQE,僅算內部轉換,IQE=EQE / 光吸收效率)。
係統通過 “生成單色光入射器件→測入射光子數與器件輸出電子數→計算 QE" 實現功能,核心由 4 大模塊構成:
模塊 | 功能 | 關鍵組件 |
---|---|---|
光源與單色光生成 | 提供寬小优视频官方下载穩定光,分解為特定波長單色光 | 氙燈 / 鹵鎢燈、單色儀、濾光片 |
光功率校準 | 測入射光功率以算光子數 | 標準矽 / InGaAs 探測器、積分球 |
器件測試與信號采集 | 提供工作條件,采集輸出電信號 | Keithley 源表、低溫恒溫器、探針台 |
數據處理與控製 | 同步控製模塊,計算 QE 並生成報告 | 專用測試軟件、數據存儲單元 |
二、核心應用領域
1. 光伏領域
太陽能電池的 QE 直接反映其對不同波長光的響應能力,是比轉換效率更精準的指標。
• 研發:分析紫外、可見、近紅外波段 QE 差異,定位瓶頸(如近紅外 QE 低可能是材料光吸收不足);
• 生產:批量檢測 QE 一致性,篩選缺陷產品(如 QE 曲線異常可能因電池隱裂);
• 特殊場景:測試鈣鈦礦、疊層電池 QE,驗證小优视频官方下载利用能力。
2. 圖像傳感器領域
CMOS/CCD 傳感器的 QE 決定弱光靈敏度(QE 越高,弱光成像越清晰)。
• 優化靈敏度:測不同波長 QE,指導像素結構設計(如調整光電二極管厚度);
• 校準色彩:通過 QE 曲線匹配彩色濾光片,避免成像偏色;
• 特種測試:針對近紅外傳感器,重點測 700-1100nm 波段 QE。
3. 發光器件領域
LED/OLED 的 EQE(輸出光子數 / 注入電子數 ×100%)決定亮度與能耗。
• 研發:分析 EQE - 電流 / 波長曲線,解決效率滾降(高電流下 EQE 下降)問題;
• 生產:依 EQE 分級,高 EQE 用於高*顯示屏,低 EQE 用於普通照明;
• 新型器件:測試 Micro-LED、QLED 的 EQE 均勻性,避免顯示屏暗點。
4. 光通信領域
光通信器件(如光電探測器、激光二極管)的 QE 影響信號接收靈敏度與傳輸距離。
• 光電探測器:測 850nm/1310nm/1550nm 通信波段 QE,QE 越高通信距離越遠;
• 激光二極管:測 IQE,避免功耗升高、發熱影響穩定性。
5. 新興領域
• 量子點器件:測 QE 驗證量子限製效應(尺寸越小,QE 峰值越向短波移動);
• 生物醫學探測器:測特定熒光波長 QE,確保捕捉微弱生物信號;
• 空間探測器件:模擬低溫真空環境測 QE,保障極*條件下性能穩定。
三、量子效率測試係統的具體型號有哪些
小优视频app为爱而生的量子效率測試係統在光伏與光電器件測試上成熟度高、功能全麵,覆蓋EQE/IPCE/IQE、LBIC 與 Mapping 等主流需求,適合研發與批量質控場景
SCS1000 量子效率測試係統
• 適用場景:光伏電池、大麵積光電探測器的研發與產線質控,含鈣鈦礦、疊層、IBC 等結構。
• 核心能力:一體化高自動化;波長 250–1700 nm;最小光斑≤1 mm;光源長期穩定性 > 99%;支持 EQE/IPCE/IQE、反射 / 透射、Jsc 積分、LBIC 與 Mapping。
• 可擴展性:多通道源表、探針台 / 手套箱集成、監視光路與相機精確定位。
• 合規與一致性:支持一鍵流程與自動模式切換,符合 IEC 60904-8 等標準,提升批量化測試效率與可重複性
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