使用鎵砷化物（GaAs）樣品對絕對校準(zhǔn)模塊進(jìn)行測試

鎵砷化物（GaAs）是光伏應(yīng)用中常用的III-V族半導(dǎo)體化合物之一。這主要?dú)w功于其高電子遷移率、直接帶隙以及良好的可控生長機(jī)制。目前，單結(jié)GaAs太陽能電池的效率已接近30%，已被廣泛研究，并迅速成為薄膜太陽能電池的參考標(biāo)準(zhǔn)。

為評估Photon etc.基于體布拉格光柵的高光譜成像平臺（IMA）的性能，IPVF（原IRDEP -光伏能源研究與發(fā)展研究所）的研究人員利用該系統(tǒng)成功獲取了來自弗勞恩霍夫太陽能系統(tǒng)研究所（ISE）的標(biāo)準(zhǔn)GaAs太陽能電池的光譜與空間分辨光致發(fā)光（PL）圖像。

采用532 nm激光對顯微物鏡下的整個(gè)視場進(jìn)行均勻照明，使得可同時(shí)采集來自百萬個(gè)點(diǎn)的PL信號。這種全局照明模式有效解決了傳統(tǒng)逐點(diǎn)成像中橫向載流子擴(kuò)散的問題，并避免了因樣品表面粗糙度帶來的偽影。所記錄圖像的尺寸可達(dá)數(shù)平方毫米，具體取決于物鏡的放大倍數(shù)。

借助IPVF開發(fā)的光譜和光度絕對校準(zhǔn)程序，可以確定樣品表面每個(gè)點(diǎn)所發(fā)射的光子絕對數(shù)量。這一獨(dú)特功能使研究人員能夠直接從PL圖像中提取出器件的準(zhǔn)費(fèi)米能級分裂（Δμeff）分布圖。準(zhǔn)費(fèi)米能級分裂與太陽能電池的最大可實(shí)現(xiàn)電壓和飽和電流密切相關(guān)，因此具有重要研究價(jià)值。圖1展示了 Δμeff/q的測量結(jié)果。測得的準(zhǔn)費(fèi)米能級分裂值為 Δμeff = 1.1676±0.010 eV，在電接觸處（圖1中間垂直藍(lán)線）及器件邊緣附近存在輕微下降。該結(jié)果與文獻(xiàn)中關(guān)于GaAs的研究結(jié)果一致，研究人員對其所采用的絕對校準(zhǔn)和高光譜技術(shù)的準(zhǔn)確性充滿信心。

圖1–GaAs準(zhǔn)費(fèi)米能級除以電荷的分布圖（Δμeff/q）。該圖通過普朗克定律結(jié)合絕對PL測量計(jì)算得出。

利用高光譜顯微鏡的功能：探索IMA

東隆科技總代理的IMA是一款高光譜顯微鏡，可在單一儀器中提供400 nm至1620 nm范圍內(nèi)的光譜和空間信息。通過將科學(xué)級可見光（VIS）、近紅外（NIR）和/或短波紅外（SWIR）顯微鏡與Photon etc.成像濾光片相結(jié)合，可對多種材料進(jìn)行廣泛的光學(xué)表征。IMA高光譜成像顯微鏡能夠在單次快照中獲取數(shù)百萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并快速繪制光致發(fā)光（PL）、電致發(fā)光（EL）、熒光、反射率和透射率等圖像。IMA具備靈活配置為明場或暗場高光譜顯微鏡的能力。此外，基于高通量成像濾光片，IMA比傳統(tǒng)的逐點(diǎn)掃描系統(tǒng)更快、更高效。

光伏分析變得簡單：幾分鐘內(nèi)完成PLQY和QFLS成像

隨著新型光伏材料的興起，僅依賴光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）成像已不足以全面評估性能。利用IMA高光譜顯微鏡采集的數(shù)據(jù)，IMA的新軟件模塊可讓您只需點(diǎn)擊幾下，即可生成關(guān)鍵的光伏表征圖譜——包括光致發(fā)光量子產(chǎn)率（PLQY）、準(zhǔn)費(fèi)米能級分裂（QFLS）和帶隙能量（Eg），從而獲得更深入、更準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

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