太阳能电池检测

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太阳能电池检测相关的仪器

  • 太阳能电池检测/测试 400-628-5299
    太阳能电池量子效率测试系统——SolarCellScan100系列系统功能系统可以实现测试太阳电池的：光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、透射率、短路电流密度、量子效率Mapping、反射率Mapping。系统适用范围1、适用于各种材料的太阳电池包括：单晶硅Si、多晶硅mc-Si、非晶硅α-Si、砷化镓GaAs、镓铟磷GaInP、磷化铟InP、锗Ge、碲化镉CdTe、铜铟硒CIS、铜铟镓硒CIGS、染料敏化DSSC、有机太阳电池Organic Solar Cell、聚合物太阳电池Polymer Solar Cell 等2、适用于多种结构的太阳电池包括：单结Single junction、多结multi junction、异质结HIT、薄膜thin film、高聚光HPV 等不同材料或不同结构的太阳电池，在测试过程中会有细节上的差异。比如说：有机太阳电池的测试范围主要集中在可见光波段，而GaAs 太阳电池的测试范围则很可能扩展到红外1.4um 甚至更长波段；单晶硅电池通常需要测内量子效率，而染料敏化太阳电池通常只需要测外量子效率；有机太阳电池测试通常不需要加偏置光，而多结非晶硅薄膜电池则需要加偏置光……SolarCellScan100 通过主机与各种附件的搭配，可以实现几乎所有种类电池的测试。这种模块化搭配的方式，适合科研用户建立测试平台。 选型列表：型号名称和说明主机SCS1011太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，氙灯光源SCS1012太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，氙灯光源SCS1013太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，溴钨灯光源SCS1014太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，溴钨灯光源SCS1015太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，氙灯溴钨灯双光源SCS1016太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，氙灯溴钨灯双光源附件QE-A1偏置光附件，150W氙灯QE-A2偏置光附件，50W溴钨灯QE-B1标准太阳电池（单晶硅）QE-B1-SP标准太阳电池QE-B2标准铟镓砷探测器(800-1700nm，含标定证书）QE-B3标准硅探测器(300-1100nm，含标定证书)QE-B4标准铟镓砷探测器(800-2500nm，含标定证书）QE-B7透过率测试附件(300-1100nm)QE-B8透过率测试附件(800-1700nm)QE-BVS偏置电压源（±10V可调）QE-C2漫反射率测试附件（300-1700nm）QE-C7标准漫反射板QE-D1二维电动调整台QE-D2手动三维调整台QE-IV-Convertor短路电流放大器专用机型介绍系统功能部分太阳能应用方向的研究人员需要测量量子效率，但本身却不是光电测量方面的行家，卓立汉光在测量平台SolarCellScan100的基础上，进一步开发出以下几套极具针对性的专用机型配置，方便客户使用。以下的专用配置也适合产业化的工业客户使用。1、通用型太阳电池QE测试系统SCS100-Std系统特点符合IEC60904-8国际标准；测量结果高重复性；内外量子效率测量功能；快速导入参数功能；适用于科研级别小样品测试适用范围： 晶体硅电池、非晶硅薄膜电池、染料敏化电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池等； 光谱范围： 300~1100nm； 电池结构： 单结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、短路电流密度； 可测样品面积： 30mm×30mm 2.通用型太阳电池QE测试系统SCS100-Exp系统特点符合IEC60904-8国际标准；测量结果高重复性；高度自动化测量；双光源设计；红外光谱范围扩展；薄膜透过率测试功能；小面积、大面积样品测试均适用；适用范围： 晶体硅电池、非晶硅薄膜电池、染料敏化电池、有机薄膜电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、三结砷化镓GaAs电池、非晶/微晶薄膜电池等； 光谱范围： 300~1700nm； 电池结构： 单结、多结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、透射率、短路电流密度； 可测样品面积： 156mm×156mm以下 3.晶体硅太阳电池测试专用系统 SCS100-Silicon系统特点集成一体化turnkey系统晶体硅电池测试专用内外量子效率测试快速Mapping扫描功能快速高效售后服务适用范围： 单晶硅电池、多晶硅电池 光谱范围： 300~1100nm 电池结构： 单结太阳电池 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、反射率、内量子效率、短路电流密度、*量子效率Mapping、*反射率mapping 可测样品面积： 156mm×156mm 4.薄膜太阳电池QE测试专用系统 SCS100-Film系统特点集成一体化turnkey系统；大面积薄膜电池测试专用；超大样品室，光纤传导；背面电极快速连接；反射率、内外量子效率同步测试；快速高效售后服务。适用范围： 非晶硅薄膜电池、CIGS薄膜电池、CdTe薄膜电池、非晶/微晶双结薄膜电池、非晶/微晶/微晶锗硅三结薄膜电池等； 光谱范围： 300~1700nm ； 电池结构： 单结、多结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、反射率、透射率、内量子效率、短路电流密度； 可测样品面积： 300mm×300mm 5.光电化学太阳电池测试专用系统 SCS100-PEC系统特点光电化学类太阳电池专用配置方案；直流测量模式；低杂散光暗箱；电解池样品测试附件；经济型价格适用范围： 染料敏化太阳电池； 光谱范围： 300~1100nm； 电池结构： 光电化学相关的纳米晶太阳电池； 可测参数： IPCE； 可测样品面积： 50mm×50mm
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    厂商： 北京卓立汉光仪器有限公司
    品牌： 卓立汉光/ZOLIX
    型号： SolarCellScan100
    价格： 面议
  • 太阳能电池QE/IPCE(量子效率)测量系统 400-628-5299
    太阳能电池量子效率测试系统——SolarCellScan100系列系统功能系统可以实现测试太阳电池的：光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、透射率、短路电流密度、量子效率Mapping、反射率Mapping。系统适用范围1、适用于各种材料的太阳电池包括：单晶硅Si、多晶硅mc-Si、非晶硅α-Si、砷化镓GaAs、镓铟磷GaInP、磷化铟InP、锗Ge、碲化镉CdTe、铜铟硒CIS、铜铟镓硒CIGS、染料敏化DSSC、有机太阳电池Organic Solar Cell、聚合物太阳电池Polymer Solar Cell 等2、适用于多种结构的太阳电池包括：单结Single junction、多结multi junction、异质结HIT、薄膜thin film、高聚光HPV 等不同材料或不同结构的太阳电池，在测试过程中会有细节上的差异。比如说：有机太阳电池的测试范围主要集中在可见光波段，而GaAs 太阳电池的测试范围则很可能扩展到红外1.4um 甚至更长波段；单晶硅电池通常需要测内量子效率，而染料敏化太阳电池通常只需要测外量子效率；有机太阳电池测试通常不需要加偏置光，而多结非晶硅薄膜电池则需要加偏置光… … SolarCellScan100 通过主机与各种附件的搭配，可以实现几乎所有种类电池的测试。这种模块化搭配的方式，适合科研用户建立测试平台。 选型列表：型号名称和说明主机SCS1011太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，氙灯光源SCS1012太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，氙灯光源SCS1013太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，溴钨灯光源SCS1014太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，溴钨灯光源SCS1015太阳能电池量子效率测量系统，含直流、交流测量模式，氙灯溴钨灯双光源SCS1016太阳能电池量子效率测量系统，含直流测量模式，氙灯溴钨灯双光源附件QE-A1偏置光附件，150W氙灯QE-A2偏置光附件，50W溴钨灯QE-B1标准太阳电池（单晶硅）QE-B1-SP标准太阳电池QE-B2标准铟镓砷探测器(800-1700nm，含标定证书）QE-B3标准硅探测器(300-1100nm，含标定证书)QE-B4标准铟镓砷探测器(800-2500nm，含标定证书）QE-B7透过率测试附件(300-1100nm)QE-B8透过率测试附件(800-1700nm)QE-BVS偏置电压源（±10V可调）QE-C2漫反射率测试附件（300-1700nm）QE-C7标准漫反射板QE-D1二维电动调整台QE-D2手动三维调整台QE-IV-Convertor短路电流放大器专用机型介绍系统功能部分太阳能应用方向的研究人员需要测量量子效率，但本身却不是光电测量方面的行家，卓立汉光在测量平台SolarCellScan100的基础上，进一步开发出以下几套极具针对性的专用机型配置，方便客户使用。以下的专用配置也适合产业化的工业客户使用。1、通用型太阳电池QE测试系统SCS100-Std系统特点符合IEC60904-8国际标准；测量结果高重复性；内外量子效率测量功能；快速导入参数功能；适用于科研级别小样品测试适用范围： 晶体硅电池、非晶硅薄膜电池、染料敏化电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池等； 光谱范围： 300~1100nm； 电池结构： 单结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、短路电流密度； 可测样品面积： 30mm×30mm 2.通用型太阳电池QE测试系统SCS100-Exp系统特点符合IEC60904-8国际标准；测量结果高重复性；高度自动化测量；双光源设计；红外光谱范围扩展；薄膜透过率测试功能；小面积、大面积样品测试均适用；适用范围： 晶体硅电池、非晶硅薄膜电池、染料敏化电池、有机薄膜电池、CdTe薄膜电池、CIGS薄膜电池、三结砷化镓GaAs电池、非晶/微晶薄膜电池等； 光谱范围： 300~1700nm； 电池结构： 单结、多结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、内量子效率、反射率、透射率、短路电流密度； 可测样品面积： 156mm×156mm以下 3.晶体硅太阳电池测试专用系统 SCS100-Silicon系统特点集成一体化turnkey系统晶体硅电池测试专用内外量子效率测试快速Mapping扫描功能快速高效售后服务适用范围： 单晶硅电池、多晶硅电池 光谱范围： 300~1100nm 电池结构： 单结太阳电池 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、反射率、内量子效率、短路电流密度、*量子效率Mapping、*反射率mapping 可测样品面积： 156mm×156mm 4.薄膜太阳电池QE测试专用系统 SCS100-Film系统特点集成一体化turnkey系统；大面积薄膜电池测试专用；超大样品室，光纤传导；背面电极快速连接；反射率、内外量子效率同步测试；快速高效售后服务。适用范围： 非晶硅薄膜电池、CIGS薄膜电池、CdTe薄膜电池、非晶/微晶双结薄膜电池、非晶/微晶/微晶锗硅三结薄膜电池等； 光谱范围： 300~1700nm ； 电池结构： 单结、多结太阳电池； 可测参数： 光谱响应度、外量子效率、反射率、透射率、内量子效率、短路电流密度； 可测样品面积： 300mm×300mm 5.光电化学太阳电池测试专用系统 SCS100-PEC系统特点光电化学类太阳电池专用配置方案；直流测量模式；低杂散光暗箱；电解池样品测试附件；经济型价格适用范围： 染料敏化太阳电池； 光谱范围： 300~1100nm； 电池结构： 光电化学相关的纳米晶太阳电池； 可测参数： IPCE； 可测样品面积： 50mm×50mm
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    厂商： 北京卓立汉光仪器有限公司
    品牌： 卓立汉光/ZOLIX
    型号： Solar Cell Scan100
    价格： 70万 - 100万元
  • SolarIV系列太阳能电池伏安特性测试系统 400-628-5299
    SolarIV系列太阳能电池伏安特性测试系统在太阳能光伏器件的所有特性表征手段中，I-V 特性测试无疑是最直观、最有效、最被广泛应用的一种方式。通过测量I-V 特性曲线，并进一步进行数据处理与分析，可以直接交接到光伏器件的主要物理性能，包括光电转换效率、短路电流、开路电压和填充因子等。这些数据可以为光伏器件的研究、质检以及应用提供可靠的依据。卓立汉光提供高性价比的I-V 特性测试系统，并提供最完善、最专业的技术支持。 SolarIV系列太阳能电池伏安特性测试系统主要功能: 测量太阳能电池在光照条件和暗场条件下的I-V曲线 测量太阳能电池短路电流、短路电流密度、开路电压、*大功率、*大功率电流、*大功率电压、填充因子、光电转换效率 可实现正反向调速扫描与暗电流扣除功能 标准太阳电池校准功能SolarIV系列太阳能电池伏安特性测试系统主要特点: 完整I-V特性测试和数据处理分析的解决方案 多种太阳模拟器选型，满足不同测试需求 可更换照射方向，适配多种测试环境 使用高精度数字源表，提供精确测量结果 测试方法符合IEC国际标准 最小化探针阴影，提高测量精度 温度控制功能，符合IEC标准测试条件 真空吸附功能，样品固定更为方便 图形化界面，软件操作更加方便 支持ASCII、Excel、XML等多种格式数据导出 报表打印功能，自动生成完整测试报告SolarIV系列太阳能电池伏安特性测试系统选型规格与附件1.系统选型表系统名称系统说明SolarIV-150A 150W AAA太阳能电池I-V特性测试系统150W AAA级太阳光模拟器、Keithley 2400数字源表（IV-2400） 伏安特性测试专用分析软件（IV-Software） 标准太阳电池（QE-B1）、样品台（IV-F2） SolarIV-150 150W ABA太阳能电池I-V特性测试系统 150W AAA级太阳光模拟器、Keithley 2400数字源表（IV-2400） 伏安特性测试专用分析软件（IV-Software） 标准太阳电池（QE-B1）、样品台（IV-F2） SolarIV-500A 500W AAA太阳能电池I-V特性测试系统500W AAA级太阳光模拟器、Keithley 2400数字源表（IV-2400） 伏安特性测试专用分析软件（IV-Software） 标准太阳电池（QE-B1）、样品台（IV-F2） SolarIV-500 500W ABA太阳能电池I-V特性测试系统500W ABA级太阳光模拟器、Keithley 2400数字源表（IV-2400） 伏安特性测试专用分析软件（IV-Software） 标准太阳电池（QE-B1）、样品台（IV-F2） SolarIV-1000A 1000W AAA太阳能电池I-V特性测试系统1000W AAA级太阳光模拟器、Keithley 2400数字源表（IV-2400） 伏安特性测试专用分析软件（IV-Software） 标准太阳电池（QE-B1）、样品台（IV-F2） SolarIV-1000 1000W ABA太阳能电池I-V特性测试系统1000W ABA级太阳光模拟器Keithley 2400数字源表（IV-2400） 伏安特性测试专用分析软件（IV-Software） 标准太阳电池（QE-B1）、样品台（IV-F2）2.系统规格系统名称辐照面积（mm） *大辐照度（W/m2） 电流量程（A） 电压量程（V） 光谱匹配度不均匀度（%） 不稳定度（%） SolarIV-150A 40×40 1200 0-1A 0-20V AM 1.5G A级匹配2% A级2% A级SolarIV-150 50×50 1200 0-1A 0-20V AM 1.5G A级匹配5% B级2% A级SolarIV-500A 75×75 1200 0-1A 0-20V AM 1.5G A级匹配2% A级2% A级SolarIV-500 100×100 1200 0-1A 0-20V AM 1.5G A级匹配5% B级2% A级SolarIV-1000A 100×100 1200 0-1A 0-20V AM 1.5G A级匹配2% A级2% A级SolarIV-1000 156×156 1200 0-1A 0-20V AM 1.5G A级匹配5% B级2% A级 2.系统型号型号说明Sirius-SS150A 150W AAA级太阳模拟器，40mm×40mm有效辐照面积，向上出光Sirius-SS150 150W ABA级太阳模拟器，50mm×50mm有效辐照面积，向上出光Sirius-SS150A-D 150W AAA级太阳模拟器，40mm×40mm有效辐照面积，向下出光Sirius-SS150-D 150W ABA级太阳模拟器，50mm×50mm有效辐照面积，向下出光Sirius-SS150A-L 150W AAA级太阳模拟器，40mm×40mm有效辐照面积，向左出光Sirius-SS150-L 150W ABA级太阳模拟器，50mm×50mm有效辐照面积，向左出光Sirius-SS500A 500W AAA级太阳模拟器，75mm×75mm有效辐照面积Sirius-SS500 500W ABA级太阳模拟器，100mm×100mm有效辐照面积Sirius-SS1000A 1000W AAA级太阳模拟器，100mm×100mm有效辐照面积Sirius-SS1000 1000W ABA级太阳模拟器，156mm×156mm有效辐照面积IV-2400 Keithley 2400数字源表，电流测量量程0-1A，电压输出范围0-20V IV-2440 Keithley 2440数字源表，电流测量量程0-5A，电压输出范围0-40V IV-Software 伏安特性测试专用分析软件QE-B1 标准太阳电池，包含中国计量科院研究院标定证书QE-G5 AM 1.5G太阳光谱校正滤光片
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    厂商： 北京卓立汉光仪器有限公司
    品牌： 卓立汉光/ZOLIX
    型号： SolarIV系列
    价格： 10万 - 50万元
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  • 太阳能电池全套测试系统

    太阳能电池（光电材料）I-V特性测试系统 目前，石油、天然气等不可再生能源价格的居高不下，使得人类对太阳能电池（光电材料）的研究开发进入了一个新的阶段，国内很多实验室和科研院校也都加紧了对太阳能电池材料（光电材料）的研究和开发。 太阳能电池（光电材料）测试作为太阳能电池（光电材料）研究开发的一个环节，至关重要，需要专业的测试系统来完成。针对当前人们对太阳能电池材料（光电材料）的研究和开发，以及太阳能电池（光电材料）研究人员搭建太阳能电池（光电材料）测试系统的耗时耗力，我公司特推出太阳能电池（光电材料）测试系统，并已在很多太阳能电池材料（光电材料）研究、测试实验室广泛使用。 一、我公司太阳能电池（光电材料）测试系统的优势： 1. 技术服务全面 我公司始终把客户需求摆在首要位置，针对客户特殊需求量身定做，为客户提供全套解决方案，终身提供技术服务，为客户节省了搭建太阳能电池（光电材料）测试系统所消耗的时间和人力物力，同时也得到了客户的一致好评。 2. 针对性强 凭借雄厚的光电技术知识和行业经验，针对不同类型的太阳能电池（光电材料）以及客户对测试系统的不同需求，我公司对太阳能电池（光电材料）测试系统也做出了相应的调整，以达到较好的测试效果。目前，针对硅太阳能电池、多元化合物为材料的太阳能电池、功能高分子材料制备的大阳能电池、纳米晶太阳能电池等不同的太阳能电池，我公司也都搭建了不同的测试系统。 3. 性价比高 我公司太阳能电池（光电材料）测试系统采用国外知名公司仪器集成，信噪比高，性能稳定，技术先进，对太阳能电池（光电材料）的测试过程实现自动化，过程简单方便，测试结果在行业内也会具有一定的权威性和说服力。同时，我公司推出的整套太阳能电池（光电材料）测试系统具有很高的性价比。 4. 成熟的太阳能电池（光电材料）测试系统 凭借测试系统的高性价比以及全面的技术服务，我公司太阳能电池（光电材料）测试系统已在国内很多单位的实验室投入使用，包括清华大学等知名大学、国家权威的太阳能计量单位、中国科学院等研究机构以及众多的太阳能相关企业，经过大量客户对我公司太阳能电池（光电材料）测试系统的使用，证明了我公司的太阳能电池（光电材料）测试系统的成熟。 二、太阳能电池（光电材料）光谱响应测试系统简介 太阳能电池（光电材料）光谱响应测试，或称量子效率QE（Quantum Efficiency）测试，或光电转化效率IPCE (Monochromatic Incident Photon-to-Electron Conversion Efficiency) 测试等，广义来说，就是测量光电材料的光电特性在不同波长光照条件下的数值，所谓光电特性包括：光生电流、光导等。我公司的光谱测试系统由宽带光源、单色仪、信号放大模块、光强校准模块、计算机控制和数据采集处理模块组成。我们可以与用户密切协作，根据用户需要测试的样品的类型、测试指标、测试条件，设计和组建最适合每个客户测试需要的系统。 三、太阳能电池I-V特性测试系统简介 我公司太阳能电池I-V特性测试系统主要用来测试太阳能电池的I-V特性等。光源光谱和强度特性可模拟各种条件下的太阳光谱（AM0、AM1.0、AM1.5、AM1.5Global、AM2.0、AM2.0Global），稳定性高，均匀性好，均可达到A类标准，多种光照射面积尺寸；样品台可控温；高精度表头、可调负载和配套软件组成的系统能够通过计算机对测试参数进行设置，并且读取数据，在计算机内进行数据处理，绘制I-V和曲线和显示其它参数并打印输出；系统还可根据客户的具体情况和特殊需求进行相应的系统扩展太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统 　　太阳能电池测试行业长期的经验，使得我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统始终处于行业领先位置。符合IEC, JIS, ASTM标准规定，我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统具有很高的稳定性和重复性。 　　作为光伏器件厂商和科研工作者，为了获得高效的产品，就需要一套高性能太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率/光谱响应测试系统来帮助完成产品改进。我公司太阳能电池（光电材料）IPCE/QE/量子效率[font=宋体, MS So

  • 【科普】有机太阳能电池(OSCs)

    [font=&]太阳能是指太阳的热辐射能，又被称为“太阳光线”。地球上自生命诞生以来。就主要依靠太阳提供的热辐射生存。而在化石燃料日趋减少情况下，面对能源的巨大需求和日趋严重的环境污染问题，太阳能是大自然赋予人类的一个取之不尽、用之不竭的能源宝库。太阳能电池又称为“太阳能芯片”或“光电池”，是一种利用太阳直接发电的光电半导体薄片。它只要被满足在一定光照条件下，瞬间就可以输出电压及在有回路的情况下产生电流。在物理学上可以称为太阳能光伏。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转换成电能的装置。[/font][font=&]目前占主导地位的太阳能电池主要以无机半导体材料构成，主要包括单晶硅、多晶硅和非晶硅无机太阳能电池。经过多年的发展，硅太阳能电池技术最为成熟，在大规模应用和工业化生成中占据主导地位。但是，提纯硅工艺复杂，成本高，造成在制造硅太阳能电池过程中能耗大、污染高等问题，同时制备工艺复杂且成产设备昂贵，限制其发展。高效的非晶硅薄膜无机太阳能电池包括硫化镉、碲化镉、砷化镓等多晶薄膜，但是由于镉、砷等元素有毒性，同时会造成严重环境污染，因而这类材料的发展也必然受限。有机太阳能电池，顾名思义，就是由有机材料构成核心部件的半导体材料替代无机材料，以光伏效应而产生电压形成电流，实现太阳能发电的效果。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8748.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]太阳能电池的广阔应用（网络图）[/font][/align][font=&]有机太阳能电池（OSCs）具有低成本、质量轻、超薄、柔性、易于大面积制备等诸多优点，在便携式、柔性电池、光伏建筑供能等领域具有广阔的应用前景。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8749.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]柔性透明电极与柔性有机太阳能电池的示意图（南开大学提供）[/font][/align][align=center][font=&][b]有机太阳能电池发展历程[/b][/font] [/align][font=&]1958年美国加州大学伯克利分校Kearns和Calvin将镁酞菁夹在两个功函不同的电极之间，检测到了200 mV的开路电压；表现出了光伏效应，成功制备出了第一个有机太阳能电池（Organic Solar Cells，简称OSCs），但是能量转换效率（Power Conversion Efficiency, 简称PCE）非常低。科学家们也一直在尝试不同的有机半导体材料，但是所得到的PCE都很低。直到1986年，柯达公司邓青云博士创造性制备双层异质结有机太阳能电池，以四羧基苝的一种衍生物（PV）作为受体，铜酞菁（CuPc）作为给体，制备双层活性层，其PEC1%。异质结的引入，就像是给有机太阳能电池注入新鲜血液一样，为其开辟了新的研究方向。有机太阳能电池也逐渐成为科学家的研究热点。[/font][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8750.png[/img][/align][align=center][font=&]邓青云教授[/font][/align][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8751.png[/img][/align][align=center][font=&]双层有机太阳能电池结构和PV、CuPc的化学结构[/font][/align][align=center][font=&]Appl. Phys. Lett., 1986, 48, 183-185[/font][/align][font=&]1992年，Sariciflci等人发现，激子在有机半导体材料和富勒烯的界面上可以快速实现电荷分离，并且激子分离成的电子和空穴在界面上不复合，从而更利于电荷的收集。次年他们首次将富勒烯作为活性层中的受体材料应用于有机太阳能电池器件中，并且取得较好的光伏器件能量转换效率。在很长一段时间内，富勒烯都成为有机太阳能电池的主要受体材料。1995年，诺贝尔化学奖得主Heeger等人首次提出体异质结结构（Bulk Heterojunction Structure）的有机太阳能电池，创造性将富勒烯衍生物（PCBM）和聚苯乙炔（MEH-PPV）溶液混合，并旋涂加工，获得具有三维互传网络结构的有机太阳能电池活性层，其PCE高达2.9%，自此，体异质结有机太阳能电池成为主流，并且进入快速发展期。2003年Sariciflci等人使用聚3-己基噻吩（P3HT）作为给体，富勒烯衍生物（PC61BM）为受体，制备体异质结有机太阳能电池，PCE达到3.5%。随着加工工艺的不断改善和提高，基于富勒烯衍生物作为受体材料的有机太阳能电池PCE已经超过10%。同时，性能优良的给受体有机半导体的不断被开发，PCE不断提高。中科院化学所李永舫院士、华南理工大学曹镛院士、中科院化学所侯剑辉研究员、北京大学占肖卫教授、南开大学陈永胜教授、香港科技大学颜河教授、中南大学邹应萍教授等国内外众多有机太阳能电池领域的科研团队的不懈努力以及卓越的科研工作，有机太阳能电池的PCE已经达到18%，取得巨大进展。[/font][align=center][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8752.png[/img][/align][font=&]另外，McGehee教授的研究报告表明，基于P3HT/PC70BM和PCDTBT/PC70BM体系的有机太阳能电池各项器件参数均表现出良好的稳定性，经过理论模拟，有机太阳能电池的的理论寿命可达7年以上。有机太阳能电池的高能量转化效率以及高稳定性，充分展现出其商业应用前景。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8753.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]有机太阳能电池工作4400 h之后的器件参数[/font][/align][align=center][font=&]Adv. Energy Mater. 2011, 1, 491–494[/font][/align][align=center][font=&][b]有机太阳能电池的器件参数[/b][/font] [/align][font=&]太阳能电池器件在光照条件下测试电流密度-电压（[i]J[/i]-[i]V[/i]）曲线，从中可以获得重要的输出特征参数：开路电压（[i]V[/i][sub]oc[/sub]）、短路电流（[i]J[/i]sc）、填充因子（[i]FF[/i]）以及能量转换效率（PCE）。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8754.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]太阳能电池的电流密度-电压（J-V）曲线[/font][/align][font=&]开路电压（[i]V[/i][sub]oc[/sub]）是指在没有电流回路（正负电极断路）时经过光照后器件产生的电压，即太阳能电池的最大输出电压，单位为V；开路电压由给体的HOMO能级和受体的LUMO能级的能级差决定。短路电流（[i]J[/i]sc）是指在外加电场为零时，受光照的器件在形成回路（正负电极短路）时所能产生的电流，即太阳能电池的最大输出电流；单位为A/cm[sup]2[/sup]或mA/cm[sup]2[/sup]。短路电流可根据[i]J[/i]-[i]V[/i]曲线中，电压为0时的电流值获得。理论上，吸收的光子越多，短路电流越大。填充因子（[i]FF[/i]）是电池具有最大输出功率时的电流和电压的乘积与短路电流和开路电压乘积的比值，理论最大值为1。能量转换效率（PCE）是指太阳能电池将太阳能转化为电能的效率，是输出功率（[i]P[/i]m）与入射光功率（[i]P[/i]in）的比值。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8755.png[/img][/font] [/align][font=&]式中[i]V[/i][sub]oc[/sub]是在开路时的光电压；[i]J[/i]sc是在零电压时的电流密度，即短路电流密度；FF为填充因子。当入射光为AM 1.5太阳光时辐射照功率为[i]P[/i]in = 100 mW/cm[sup]2[/sup]，这也是实验室实验条件下的常用模拟光照辐射照功率。[/font][align=center][font=&][b]有机太阳能电池的器件结构和工作原理[/b][/font] [/align][font=&]有机太阳能电池的工作原理主要包括四个重要步骤：（1）活性层吸收光子并产生激子；（2）激子扩散到给受体界面层；（3）激子在界面层分离成正负电荷，并迁移至正负电极；（4）正负电极收集正负电荷。[/font][font=&]有机太阳能电池的器件结构可以分为单层Schottky器件、双层异质结器件、体异质结器件和叠层器件等。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8756.png[/img][/font][/align][align=center][font=&]单层Schottky器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]由于两个电极功函数不同，有机半导体与具有较低功函数电极之间将形成Schottky 势垒（能带弯曲区域W），即内建电场。光照下，有机半导体材料吸收光后产生激子。由于较大的库仑力使得这些激子不能分离成自由电子和空穴。有机半导体内激子的扩散长度一般都很小，只有扩散到Schottky势垒附近的激子才有机会被分离，所以单层Schottky结构电池的能量转换效率很低，在目前的有机太阳能电池研究中很少再使用这种结构。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8758.png[/img][/font][/align][align=center][font=&]双层异质结器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]在双层异质结器件中，给体和受体有机材料分层排列于两个电极之间，形成平面型给体-受体界面。而且阳极功函数要与给体HOMO能级匹配；阴极功函数要与受体LUMO能级匹配，这样才有利于电荷收集。双层异质结器件结构中电荷分离的驱动力主要是给体材料和受体材料的LUMO能级之差，即给体和受体界面处的电子势垒。在界面处，如果电子势垒较大，大于激子结合能，激子的解离更为有利，电子易转移到有较大电子亲和能的材料上（较低LUMO），从而使得激子有效分离，明显高于单层结构，使得器件性能获得很大提升。双层异质结器件的最大优点是同时提供了电子和空穴传输的材料。当激子在D-A界面产生电荷转移后，电子在受体材料中传输至阴极收集，空穴则在给体材料中传输至阳极收集。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8759.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]体异质结器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]在本体异质结器件结构中，给体和受体在整个活性层范围内充分混合，D-A界面分布于整个活性层，其工作原理和双层异质结器件结构相似，都是利用D-A界面效应来转移电荷。主要区别在于：（1）本体异质结中的电荷分离产生于整个活性层，而双层异质结中的电荷分离只发生在界面处的空间电荷区域。因此，本体异质结器件中的激子可以高效解离，同时激子符合降低，从而减少或者避免由于有机物激子扩散长度小而导致的能量损失；（2）由于界面存在于整个活性层中，本体异质结器件中载流子向电极传输主要是通过粒子之间的渗滤作用，双层异质结器件中的载流子传输介质时连续空间分布的给受体，因此双层异质结中具有相对高效的载流子传输效率。[/font][font=&]本体异质结可以通过将含有给体和受体材料的混合溶液以旋涂方式制备，也可以通过共同蒸镀的方式获得，还可以通过热处理的方式将真空蒸镀的平面型双层薄膜转换为体异质结器件结构。[/font][align=center][font=&][img]https://img.chemsoc.org.cn/web/2020/04/%E5%9B%BE%E7%89%8760.png[/img] [/font][/align][align=center][font=&]两个子电池组成的叠层器件结构和工作原理[/font][/align][font=&]叠层器件结构电池是将两个或两个以上的电池单元以串联的方式做成一个器件。一般子电池单元按照活性材料能隙不同采取从大到小的顺序从外向背电池串联，即与电池非辐射面（背面）最近的机构单元，其活性层材料的能隙最小。子电池1中产生的空穴和子电池2中产生的电子扩散至连接层并复合，每个子电池中只有一种电荷扩散至相对应的电极。叠层结构电池可利用不同光吸收谱的材料来改善电池对太阳光的吸收，减少高能量光子的热损失，最终提高电池效率。由于串联的叠层电池的开路电压一般大于子单元结构，其转换效率主要受光生电流的限制。因此叠层电池设计的关键是合理地选择各子电池地能隙宽度和厚度，并保证各个电池之间地欧姆接触，以达到高效能量转换效率地目的。[/font][align=center][font=&][b]有机太阳能电池展望[/b][/font] [/align][font=&]有机太阳能电池作为一种新兴高效太阳能电池，近年来得到飞速发展，虽然有机太阳能电池的PCE以及达到18%，初见商业化应用曙光，但是和成熟的无机太阳能电池相比，有机太阳能电池无论从能量转换效率、机理还是器件稳定性等方面都处于尚未成熟阶段。因此，成熟的无机太阳能电池技术以及研究思路对有机太阳能电池的发展具有重要的借鉴意义。挑战与机遇并存，随着科学家对有机太阳能电池的不断深入的探索，高能量转换效率、高稳定性、可大规模生产的有机太阳能电池必将很快问世，有机太阳能电池的商业化前景可期。[/font][font=&]参考文献：[/font][font=&][1] D. Kearns, M. Calvin, J Chem Phys 1958, 29, 950-951.[/font][font=&][2] C. W. Tang, Appl. Phys. Lett. 1986, 48, 183-185.[/font][font=&][3] N. S.Sariciftci, L. Smilowitz, A. J. Heeger, F. Wudl, Science 1992, 258, 1474 [/font][font=&][4] G. Yu, K.Pakbaz, A. J. Heeger, Appl. Phys. Lett. 1994, 64, 3422-3424.[/font][font=&][5] G. Yu, J. Gao,J. C. Hummelen, F. Wudl, A. J. Heeger, Science1995, 270, 1789.[/font][font=&][6] C. H.Peters, I. T. Sachs-Quintana, J. P. Kastrop, S. Beaupré, M. Leclerc, M. D.McGehee, Adv Energy Mater 2011, 1, 491-494.[/font][font=&][7] Y. Cui,H. Yao, J. Zhang, K. Xian, T. Zhang, L. Hong, Y. Wang, Y. Xu, K. Ma, C. An, C.He, Z. Wei, F. Gao, J. Hou, Adv. Mater. 2020, 1908205.[/font][font=&][8] 张剑,杨秀程,冯晓东.有机太阳能电池结构研究进展[J].电子元件与材料, 2012, 31(11):75-78.[/font][font=&][9] 黄辉.有机太阳能电池的发展、应用及展望[J].工程研究-跨学科视野中的工程, 2017, 9(06): 547-557.[/font][font=&][10] 袁峰,周丹,谌烈,徐海涛,陈义旺.有机太阳能电池空穴传输材料的研究进展[J].功能高分子学报, 2018, 31(06): 530-539.[/font][align=right][color=#808080]来源：化学通讯微信公众号，闵阳/撰稿[/color][/align]

  • 【资料】太阳能电池资料

    太阳能电池资料[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=93928]太阳能电池资料[/url]

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  • 德国莱茵 TUV 在中国推出太阳能电池检测业务
    助力本地太阳能电池厂商，电池片检测无需远渡重洋 　　上海2012年5月7日电 /美通社亚洲/ -- 全球领先的第三方检验、检测及认证技术服务提供商德国莱茵 TUV 集团日前宣布在中国推出太阳能电池检测业务，这是迄今唯一在中国本土提供太阳能电池片标定检测的国际第三方检测机构。　　 德国莱茵 TUV 太阳能电池检测实验室 　　中国不仅是目前全球最大的太阳能组件生产商，同时也是世界最大的晶硅太阳能电池制造基地，内地及台湾的晶硅太阳能电池产量占据全球的60%。晶硅太阳能电池是太阳能组件的重要组成部分，其性能的优劣和使用寿命将直接影响组件的性能并最终影响太阳能电站的性能。而在太阳能电池的研发、生产过程中，精确测试电池片的各项参数就显得尤为重要，其参数特性也是光伏产品加工工艺调整和技术革新的重要依据。之前所有权威的电池片标定机构都在国外，内地及台湾的电池片生产厂家往往需要诉诸海外权威机构来寻求电池的标定检测，其服务周期长，且在运输过程中极易造成样品的损坏。为满足广大电池厂商的需求，更好地服务本地客户，德国莱茵 TUV 适时推出了面向电池片生产厂家和买家的电池片标定服务。 　　中国不仅是目前全球最大的太阳能组件生产商，同时也是世界最大的晶硅太阳能电池制造基地，内地及台湾的晶硅太阳能电池产量占据全球的60%。 　　德国莱茵 TUV 能提供电池片在标准测试条件下的电参数特性、电池片的光谱响应测试等服务。测试能力上配备国际领先的设备及经验丰富的外籍专家，测试精度在全球同类实验室中处于领先地位。实验室可以为客户度身定制测试方案，提供准确详尽的测试报告，为电池厂商在竞争中彰显优势，顺利挺进国际市场。 　　“让客户享受我们本地化的快捷服务与专业技术支持，节省生产链环节的时间及资金投入，缩短产品交付周期，保证太阳能产品的最终品质，最终使中国的太阳能电池厂商在国际市场立于不败之地，是我们在中国投资此项太阳能电池检测业务的初衷。”德国莱茵 TUV 太阳能及燃料电池技术大中华区总监唐妩丽说道。她继续强调：“莱茵的光伏专家正与当地的光伏行业一起克服技术上的挑战，全力支持光伏技术的进一步发展，我们坚信在不久的将来光伏仍将成为主要能源之一。” 　　作为世界领先的太阳能产业测试服务提供商，光伏仍是德国莱茵 TUV 集团的重要业务。公司早在1995年开始实验室规模的太阳能电池组件的技术测试。目前德国莱茵 TUV 集团在全球太阳能产业的专家网络有七个实验室、250位专家。作为太阳能电池组件的测试和认证的全球市场领导者，德国莱茵 TUV 集团经营测试实验室，分别位于班加罗尔(印度)，庆(韩国)，科隆(德国)，上海(中国大陆)和台中(台湾)，以及在 TUV 莱茵 PTL 的坦佩(美国)，横滨(日本)。在世界各地，约500家光伏组件制造商是独立的测试服务供应商德国莱茵 TUV 集团的客户。 　　关于德国莱茵 TUV 大中华区 　　德国莱茵 TUV 集团作为国际知名的独立第三方检验、检测和认证机构，拥有140年的经验，在全球五大洲 61 个国家设有 500 家分支机构，全球员工数超过 16,000，能提供全球客户所需的专业服务支持。德国莱茵TUV大中华区员工约 3,000 人，服务范围包含工业及能源服务、电子电气产品测试、通讯测试、消费品测试、人体工学评估、交通服务、轨道系统安全、食品安全、管理体系等检验认证服务。德国莱茵 TUV 向来以严谨高质量的测试认证服务著称，并以公正独立的角度提供各项专业评估，为当地企业提供符合安全、质量以及环保的优质服务和解决方案。www.tuv.com
    时间： 2012-05-07
    作者： rjzhou
  • 日本拟制定太阳能电池耐久性检测标准
    据国外媒体16日报道，近日，日本经济产业部宣布，该机构将和新加坡、马来西亚、印度尼西亚以及泰国等国家的政府组织等亚洲东南部的一些国家共同合作，制定一项关于太阳能电池的标准。该标准制定后，可向日本生产的太阳能电池提供一项检测太阳能电池的质量、耐久性以及寿命的方法，已应对中国等国家生产的价格低廉的太阳能电池。 　　据报道，此举可能跟日本政府近年来失去了在全球太阳能电池市场的王冠有关。数据显示，日本2005年在全球太阳能电池市场的占有率为47%，2008年时该数字已下滑到14%，而中国对全球太阳能电池市场的占有率则由原来的7%上升到36%。 　　日本经济产业部相信，其指定的标准将会使其在全球太阳能电池市场的占有率超过中国。日本政府认为，如果日本政府制定的标准能够被采纳为国际标准，那么日本生产的太阳能电池将因其质量良好闻名世界，到那时，日本将成为各大制造商和进口商购买太阳能电池的首选之地。 　　据估计，该检测标准有望于明年年初出台。届时，所有的太阳能电池必须接受其检测。该标准发布之后，将会于明年被提交至国际电工技术委员会，但是，有消息称，欧盟明年也准备制定与日本政府计划制定的相类似的标准，因此，日本政府制定的标准是否会被国际电工技术委员会采纳仍然未知。
    时间： 2010-12-20
    作者： 秦丽娟
  • AFM助力美科学家首次以纳米精度检测太阳能电池
    p 　　美国家技术标准研究院(NIST)近日发布消息声称，该机构研究人员利用两种新技术，首次以纳米级精度检测了广泛使用的太阳能电池的化学成分及缺陷的变化。新技术检测了用碲化镉半导体材料制造的常见太阳能电池，有望帮助科学家更好地了解太阳能电池的微观结构，并可能提出进一步提高太阳能光电转化效率的方法。 /p p 　　在研究中，NIST科学家利用两种依赖原子力显微镜(AFM)的辅助方法，通过光诱导共振(PTIR)来测量太阳能电池样品从可见光到中红外线的宽波长范围吸收光的数量，从而在纳米级尺度得到太阳能电池的构成及其缺陷。另一项技术，被称为扫描近场光学显微镜(dt-NSOM)，通过记录特定位置传输光的数量来捕捉太阳能电池的组成及缺陷的变化，从而形成详细的纳米尺度图像。 /p p 　　实验表明，材料晶体排列的缺陷与其化学构成中的杂质相关，新技术能检测碲化镉样品中所谓的深层次缺陷的空间变化。这些缺陷引起碲化镉与其它半导体中的电子和质子(带正电荷的颗粒)重新组合而不是发电，这是导致太阳能电池无法取得理论成效的关键原因之一。 /p p 　　该研究成果具有广泛适用性，将有助于太阳能电池研究，更好地了解各种光伏材料。该研究成果发表在2017年4月12日的《Nanoscale》杂志上。 /p
    时间： 2017-06-28
    作者： weidy
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