[发明专利]多结太阳电池外量子效率测试系统及测试方法

说明书

本发明公开了一种多结太阳电池外量子效率测试系统及测试方法，测试系统包括光源，激光器，放大器，处理器以及依次设置于光源出射光路上的光路调节结构，第一聚焦透镜，样品承载结构。光路调节结构用以调节光源的出射光路路径、获取测试所需的特定波长的单色光以及控制单色光的光束半径；第一聚焦透镜用以将单色光转换为平行光；激光器设置于光源的出射光路侧面，用以照射待测的多结太阳电池；放大器电性连接所述待测样品，处理器电性连接放大器。本发明根据多结太阳电池测试时的需求，在光路之外安置激光器以饱和太阳电池结构中不同带隙的子电池，从而能够得到多结太阳电池完整的光谱响应。

技术领域

本发明是关于光电器件测试技术领域，特别是关于一种多结太阳电池外量子效率测试系统及测试方法。

背景技术

近年来，太阳能光伏发电产业增长迅速，研发高性能太阳能电池已成为重中之重。对于太阳电池，表征其器件性能及了解电池的光谱响应的重要和不可替代的手段是外量子效率测量。外量子效率测试中从单色仪出射的不同波长的单色光入射到太阳电池表面时，太阳电池对不同能量光子的反射、吸收和光生载流子的收集效率等因素会导致在相同辐照度条件下产生不同的短路电流密度，所测得的短路电流密度与辐照度之比，即收集的电子与入射的光子数之比可以反映出被测器件的光谱响应。

现有技术中，已存在一种量子效率测试系统，可对对非叠层结构的单结太阳电池进行外量子效率测试，但该测试系统无法完成对多结太阳电池的测试。因为多结太阳电池的电流密度受子电池最小电流密度的限制，当其他子电池电流密度大于测试子电池电流密度时，才能反映出被测子电池的光谱相应。将现有的量子效率测试系统应用于测试多结太阳电池会出现无法判断输出的电流信号属于哪一结子电池的情况。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多结太阳电池外量子效率测试系统，其能够不受限制的实现对多结太阳电池外量子效率的测量。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种多结太阳电池外量子效率测试系统，包括光源，光路调节结构，第一聚焦透镜，样品承载结构，激光器，放大器以及处理器。

所述光源提供光照以使待测的多结太阳电池产生光谱响应；所述光路调节结构、第一聚焦透镜以及样品承载结构依次设置于所述光源的出射光路上，所述光路调节结构至少用以调节所述光源的出射光路路径、获取测试所需的特定波长的单色光以及控制所述单色光的光束半径；所述第一聚焦透镜至少用以将经所述光路调节结构获取的单色光转换为平行光；所述样品承载结构用于固定待测样品，所述待测样品包括待测的多结太阳电池；所述激光器设置于所述光源的出射光路侧面，所述激光器包括多种不同中心波长的激光，用以照射待测的多结太阳电池，对多结太阳电池除待测子电池外的其它子电池进行饱和；所述放大器电性连接所述待测样品，用以放大所述待测样品产生的脉冲电流信号；以及所述处理器电性连接所述放大器，用以对所述脉冲电流信号进行处理，获取待测样品的信息。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述光路调节结构包括反射器、分光器和光阑，所述反射器、分光器、光阑依次设置于所述光源的出射光路上，其中所述分光器置于所述第一聚焦透镜的前焦平面。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述放大器为锁相放大器，所述分光器为单色仪，所述光源为氙灯。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述多结太阳电池外量子效率测试系统还包括斩波器，所述斩波器设置于所述光路调节结构以及所述第一聚焦透镜之间的出射光路上，用于将所述光源出射的连续光转换为脉冲光。

在本发明的一个或多个实施方式中，所述多结太阳电池外量子效率测试系统还包括第二聚焦透镜，所述第二聚焦透镜设置于所述光源的出射光路上且位于所述第一聚焦透镜的后方，用以将所述脉冲光聚焦至待测样品表面。