外部量子效率eqe是衡量光電轉換效率的指標

更新時間:2023-11-09      點擊次數:479
  外部量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)是用于描述光電器件(如太陽能電池)的光電轉換效率的一種指標。它衡量了光電器件吸收入射光子后所產生的電荷載流子數與入射光子數之間的比例關系。
 
  光電器件首先吸收入射光子。這些光子的能量將被轉移到材料的電子結構中,激發電子從基態躍遷到激發態;吸收光子后,光電器件中的材料會產生電子-空穴對(載流子對)。在太陽能電池中,這些載流子對是通過光電效應產生的;產生的載流子對需要被有效地分離,以便它們可以在電池中產生電流。這通常是通過電場的作用或材料內部的界面來實現的;分離的載流子將被電池中的電極(通常是正負極)收集。正負極之間的電流流動將產生可用的電能;通過測量從光電器件中收集到的電流與入射光子數之間的比例來確定。這可以通過將器件暴露在標準光源下,并測量從器件中收集到的電流來實現。
  外部量子效率eqe
  外部量子效率eqe是一個衡量光電轉換效率的指標,表示光電轉換物質吸收入射光能量后所產生的光電子的比例。
 
  使用外部量子效率需要以下步驟:
 
  1.測量光電池的電流:將待測光電池暴露在標準光源下,測量輸出電流。
 
  2.測量入射光源強度:使用功率計等設備測量光照強度。
 
  3.計算入射光源輻射能量:通過測量得到的光照強度,結合入射光源的光譜分布,計算入射光源單位時間內的輻射能量。
 
  4.計算光電池的能量轉換效率:將光電池測得的電流與入射光源的輻射能量進行比較,并考慮到光電池各種損耗(如反射、光吸收、熱損失等),計算光電池的能量轉換效率。
 
  5.計算外部量子效率:通過下式計算外部量子效率:
 
  EQE=(能量轉換效率/電荷的能量)*100%
 
  注意,電荷的能量通常取為入射光的能量除以光子的能量。
 
  6.嘗試不同實驗條件:外部量子效率通常與光電池的結構、材料、各種層的厚度等有關,可以通過調整實驗條件,如不同的材料組分、界面工程等,來改變外部量子效率。
 
  以上是一種常見的計算外部量子效率的方法,具體的實驗細節可能會有所不同,具體方法應根據實驗設備和研究對象的不同而有所調整。
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