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外部量子效率eqe是衡量光电转换效率的指标

更新时间:2023-11-09      点击次数:1386
  外部量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)是用于描述光电器件(如太阳能电池)的光电转换效率的一种指标。它衡量了光电器件吸收入射光子后所产生的电荷载流子数与入射光子数之间的比例关系。
 
  光电器件首先吸收入射光子。这些光子的能量将被转移到材料的电子结构中,激发电子从基态跃迁到激发态;吸收光子后,光电器件中的材料会产生电子-空穴对(载流子对)。在太阳能电池中,这些载流子对是通过光电效应产生的;产生的载流子对需要被有效地分离,以便它们可以在电池中产生电流。这通常是通过电场的作用或材料内部的界面来实现的;分离的载流子将被电池中的电极(通常是正负极)收集。正负极之间的电流流动将产生可用的电能;通过测量从光电器件中收集到的电流与入射光子数之间的比例来确定。这可以通过将器件暴露在标准光源下,并测量从器件中收集到的电流来实现。
  外部量子效率eqe
  外部量子效率eqe是一个衡量光电转换效率的指标,表示光电转换物质吸收入射光能量后所产生的光电子的比例。
 
  使用外部量子效率需要以下步骤:
 
  1.测量光电池的电流:将待测光电池暴露在标准光源下,测量输出电流。
 
  2.测量入射光源强度:使用功率计等设备测量光照强度。
 
  3.计算入射光源辐射能量:通过测量得到的光照强度,结合入射光源的光谱分布,计算入射光源单位时间内的辐射能量。
 
  4.计算光电池的能量转换效率:将光电池测得的电流与入射光源的辐射能量进行比较,并考虑到光电池各种损耗(如反射、光吸收、热损失等),计算光电池的能量转换效率。
 
  5.计算外部量子效率:通过下式计算外部量子效率:
 
  EQE=(能量转换效率/电荷的能量)*100%
 
  注意,电荷的能量通常取为入射光的能量除以光子的能量。
 
  6.尝试不同实验条件:外部量子效率通常与光电池的结构、材料、各种层的厚度等有关,可以通过调整实验条件,如不同的材料组分、界面工程等,来改变外部量子效率。
 
  以上是一种常见的计算外部量子效率的方法,具体的实验细节可能会有所不同,具体方法应根据实验设备和研究对象的不同而有所调整。
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