一、 设备名称：太阳能电池光谱响应及量子效率测试仪
规格型号：英国Bentham，PVE300、TMC300 PV 0003、S400 417、PSU 605(2个)、ILD HF-LF CHOP、JuIab F12
二、各项具体技术参数：
光学系统，带有软件操纵的氙灯卤素灯光源、单色器模块和光学折射模块，
发射波长范围：300-1800 nm；
单色器步进：1-5 nm；
探测光源：75W 氙气灯和 100W 石英卤素灯 (QTH)；
单色器配置：三光栅，对称，单 Czerny-Turner，300mm 焦距；
带宽：可调固定狭缝，1-10nm 典型值；
解析度：0.3纳米（1200克/毫米）；0.6纳米（600克/毫米）；
分散：2.7纳米/毫米（1200克/毫米）；5.4 纳米/毫米 (600 克/毫米)；
波长范围：300-1100nm (1200g/mm); 1100-1800nm (600克/毫米)；
中继光学：基于反射镜，1.2 倍放大倍率；
探头尺寸：高达 6x6 毫米；
三、工作原理：
图1 微分外量子效率 ηd(differential efficiency)
无论照明光源是太阳还是人造光，显然需要在尽可能宽的光源发射范围内最大限度地提高设备响应度。在实践中，设备响应受波长范围的限制，在长波长下受材料带隙的限制，在短波长下受材料吸收的限制。量子效率测试仪则是对量子效率这一重要参数进行刻画，太阳电池的短路电流Isc是与入射光子能量相关的。为此， 引入另外一个参数——量子效率QE(quantum efficiency)来表征光电流与入射光的关系。太阳电池的量子效率是指太阳电池的光生载流子数目与照射在太阳电池表面一定能量的光子 数目的比率。因此，太阳电池的量子效率与照射在太阳电池表面的各个波长的光谱响应有关。太阳电池的量子效率，有时也被称为lPCE, 也就是太阳电池的光电转换效率 (incident-photon-to-electron conversion efficiency)。
当光子入射到光敏器材的表面时，部分光子会激发光敏材料产生电子空穴对，形成电流，把收集到的电子(经过内部电子空穴复合等过程)与所有入射的光子数之比称为 外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE）对于发光二极管而言，其外量子效率等于单位时间与平面内发出的光子数与单位时间与平面内注入的电子-空穴对的比值。如图1所示为外量子效率的微分表达。
四、应用领域
1、材料科学与工程：
该设备适用于所有种类太阳能电池（含薄膜太阳能电池），包括：单晶硅/多晶硅/非晶硅/砷化镓GaAs/镓铟磷GaInP/磷化铟InP/锗Ge/碲化镉CdTe/铜铟硒等，不同波长下内量子效率、外量子效率、电流密度、反射率、透射率的测试；用于各种太阳能电池探头的标准光电转换率、标准反射率、标准透射率的标定。
2、半导体工业：
质量监控与工艺诊断、器件分析、失效分析和可靠性研究、电子材料研制分析，研究半导体材料的动力学现象如扩散和相变。
五、可开展实验项目
1、太阳能电池的内量子效率、外量子效率、电流密度、反射率、透射率的测试
2、太阳能电池探头的标准光电转换率、标准反射率、标准透射率的标定
六、可培训技能
1、太阳能电池的内量子效率、外量子效率、电流密度、反射率、透射率的测试
2、太阳能电池探头的标准光电转换率、标准反射率、标准透射率的标定
七、具体操作规程
1、准备
将各设备的电源插座通电，确认插座在额定功率以内→开启150瓦氙灯电源开关,确认氙灯点亮→开启锁相放大器电源→开启运动控制器电源→电子计时器--开启弱信号处理器电源→开启光谱仪→开启电脑→运行→确认所有设备连接正常。
2、测试
（1）将样品放置于样品室测试平台上，正确连接样品正负极。
（2）将光出口调整至样品室处。
（3）设置合适的测量参效如样品测试点光栅,其实波长等。
（4）选择太阳电池片绝对光谱响应。
（5）点击开始进行测试直至完成。
（6）将光出口调整至积分球处。
（7）打开白板保护盖,将白板置于积分球出口处。
（8）选择白板电流相应并点击开始进行测试直至完成。
（9）将样品放置于反射率平台上,并将其置于积分球出口处。
（10）选择太阳电池片反射电流响应并点击开始进行测试直至完成。
（11）将测试结果保存在测试文件夹。
3、关机
（1）关闭软件及电脑。（2）关闭150瓦氙灯电源。（3）关闭其他设备电源。（4）待氙灯冷却风扇停止后再关闭电源总开关。（5）将所有电源线的插头拔出。
八、安全注意事项
（1）仪器操作务必在网上提前申请，并做好使用登记；
（2）禁止非相关人员操作，使用后记得关闭总电源；
（3）手套箱发现任何安全隐惠，立即停止操作,并上报相关实验管理人员；
（4）在测试完成后注意清洁舱体，同时要做好测试房间防尘工作；
（5）仪器光学系统精度较高，禁止在仪器旁拥挤防止光学转换系统错位；
（6）放置样品时，样品一定要卡到位，否则可能会破坏样品夹具；
（7）不要在专用的电脑上私自安装其他软件，以防电脑系统崩溃；
（8）不要在太阳能电池光谱响应及量子效率测试仪台面上放置尖锐小物件（如螺丝、螺丝刀等小工具），以防破坏舱体内的仪器以及接口。
