外部量子效率eqe衡量的是光电器件将入射光子转化为可收集电子的效率,具体表现为收集到的电子数与入射光子数之比。例如,在太阳能电池中,当光子撞击材料时可能激发电子跃迁形成电流;而在LED里,则涉及电能驱动下光子的发射过程。这一参数直接反映器件对光能的利用能力。通过强度可调的偏置光模拟不同工作状态,并测量器件在不同波长单色光照射下产生的短路电流来计算EQE值。例如,针对太阳能电池的研究显示,其在近红外线波长范围内的EQE可达110-190,且可通过调整活性层厚度优化光学活性和量子效率。材料的吸光特性、载流子迁移率、界面复合损失等均会影响EQE。如调整活性层厚度能增强特定波段的光吸收,从而提升该区间的EQE响应。
外部量子效率eqe的使用注意事项:
1.环境控制:实验应在暗室环境中进行,避免外界杂光影响测量结果。同时保持恒温恒湿条件,防止器件性能因温湿度波动而发生变化。
2.设备匹配性验证:定期检查光源稳定性、探测器灵敏度和滤光片透过率,必要时重新校准仪器。不同设备的光谱响应范围可能存在差异,需确认系统覆盖目标波段。
3.避免饱和效应:在高光照强度下可能出现非线性响应,建议从低到高逐步增加光强并观察数据拐点,确定线性区间内的有效数据范围。
4.多角度测试一致性:若采用非积分球方案,需在不同观测角度重复测量以验证各向同性假设是否成立,尤其对于非朗伯体发光特性的样品。
5.交叉验证:将EQE结果与其他表征手段(如IV曲线、阻抗谱)对比分析,排查异常数据点可能由接触电阻过大或缺陷态密度过高导致的假象。
6.安全操作规范:注意高压电源接线顺序,防止短路事故。激光类强光源需佩戴护目镜,严格遵守实验室安全管理制度。
7.理论极限认知:理论上EQE不超过95,若实测值接近或超过该阈值,需核查是否存在测量误差或寄生电容效应导致的虚高读数。
8.长期稳定性监测:长时间测试过程中应监控器件老化趋势,可通过间歇性重复初始条件测量评估数据可靠性。