外部量子效率eqe衡量的是光電器件將入射光子轉化為可收集電子的效率,具體表現為收集到的電子數與入射光子數之比。例如,在太陽能電池中,當光子撞擊材料時可能激發電子躍遷形成電流;而在LED里,則涉及電能驅動下光子的發射過程。這一參數直接反映器件對光能的利用能力。通過強度可調的偏置光模擬不同工作狀態,并測量器件在不同波長單色光照射下產生的短路電流來計算EQE值。例如,針對太陽能電池的研究顯示,其在近紅外線波長范圍內的EQE可達110-190,且可通過調整活性層厚度優化光學活性和量子效率。材料的吸光特性、載流子遷移率、界面復合損失等均會影響EQE。如調整活性層厚度能增強特定波段的光吸收,從而提升該區間的EQE響應。
外部量子效率eqe的使用注意事項:
1.環境控制:實驗應在暗室環境中進行,避免外界雜光影響測量結果。同時保持恒溫恒濕條件,防止器件性能因溫濕度波動而發生變化。
2.設備匹配性驗證:定期檢查光源穩定性、探測器靈敏度和濾光片透過率,必要時重新校準儀器。不同設備的光譜響應范圍可能存在差異,需確認系統覆蓋目標波段。
3.避免飽和效應:在高光照強度下可能出現非線性響應,建議從低到高逐步增加光強并觀察數據拐點,確定線性區間內的有效數據范圍。
4.多角度測試一致性:若采用非積分球方案,需在不同觀測角度重復測量以驗證各向同性假設是否成立,尤其對于非朗伯體發光特性的樣品。
5.交叉驗證:將EQE結果與其他表征手段(如IV曲線、阻抗譜)對比分析,排查異常數據點可能由接觸電阻過大或缺陷態密度過高導致的假象。
6.安全操作規范:注意高壓電源接線順序,防止短路事故。激光類強光源需佩戴護目鏡,嚴格遵守實驗室安全管理制度。
7.理論極限認知:理論上EQE不超過95,若實測值接近或超過該閾值,需核查是否存在測量誤差或寄生電容效應導致的虛高讀數。
8.長期穩定性監測:長時間測試過程中應監控器件老化趨勢,可通過間歇性重復初始條件測量評估數據可靠性。