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2012年美国UCLA Yang Yang 教授团队提出一种CZTS precursor solution的制备方式,通过非常精准的化学计量控制,用来减少长距离的载流子扩散,并通过温度和工艺的控制,改变CZTS中各个成份元素的组成比例,进而调整CZTS的禁带宽度,可从1eV变化到1.5eV,最好的转换效率可达8%。【3】
因为CZTS是在制备过程中调整和控制四元材料的比例,以改变禁带宽度,在最优化的过程当中,UCLA团队采用EQE技术,来分析器件的特性与禁带宽度。因为EQE的技术不用像XPS技术那么复杂,另外对于制作的薄膜样品,可直接快速即时的测量出电池的带宽和转换效率,因此被广泛用来作为研究与开发时的广泛依据。
Fig.3 美国UCLA团队利用EQE光谱技术分析不同CZTS系列测量额禁带宽度大小
外部量子效率光谱技术(External quantum efficiency,简称EQE)能针对各种不同材料的太阳能电池,使用不同波长的入射光子激发材料,经过计算与分析后得到带宽大小,EQE为一种非破坏性的检测技术,可以直接测试电池样品,测试时不需要真空环境,故可以方便、快速地作为制程过程中成分与转换效率检测工具。
Fig 4. EQE与XPS分析材料能带宽度的流程图
光焱科技光谱响应/量子效率测量系统QE-R能反应不同波段的各层太阳能电池特性,测量速度快,操作简易,功能强大完整,为太阳能电池效率提升,工艺改善不可或缺的工具。
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