在第二代太陽能電池材料中，二硫化銅銦(cuins2或cis)是前途的材料之一。自上世紀(jì)90年代cuins2就被太陽能電池領(lǐng)域的科研工作者，當(dāng)時(shí)太陽能電池的效率已達(dá)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(diǎn)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(dá)到了瓶頸。為了不斷改進(jìn)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(duì)太陽能電池性能的影響。
考慮到這一點(diǎn)，irdep（法國(guó)光伏能源研究院）的研究人員利用光致發(fā)光（pl）成像對(duì)多晶cuins2太陽能電池進(jìn)行了表征。高光譜顯微成像平臺(tái)（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(chǎng)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。
圖 2 顯示的是整個(gè)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(gè)屬性。的確，pl大限度詳盡的提供了準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂的帶隙和波動(dòng)的成像圖[4]。借助其獲得的光譜和光度的校準(zhǔn)，irdep可以獲取器件的光電特性，例如eqe,voc等。
上海昊量光電設(shè)備有限公司作為photon 公司在國(guó)內(nèi)的代理，該產(chǎn)品主要特點(diǎn)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(shí)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。
2）整視野面成像，采用光譜掃描，成像速度快，150x150μm 2成像范圍僅需8分鐘
3）可做校準(zhǔn)，獲得光譜強(qiáng)度，獲取器件光電特性如eqe,voc等
4）可選擇不同波長(zhǎng)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(xiàn)：
[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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