銅銦鎵硒（Cu(In,Ga)Se2 or CIGS）是薄膜太陽(yáng)能電池的候選者之一。CIGS在長(zhǎng)期光照下除了穩(wěn)定性高外還具有較高的吸光度和直接帶隙。目前一些科研小組已經(jīng)將典型多晶CIGS設(shè)備量子效率超過(guò)20%，并且有較好的重復(fù)性。但是這種效率依舊低于Shockley-Queisser的理論計(jì)算值。這在一定程度上歸因于由于多晶性質(zhì)引起的太陽(yáng)能電池的不均一性，這也使材料性能和整體性能的關(guān)系模糊。為了量化形態(tài)對(duì)太陽(yáng)能電池量子效率的影響，研究不同性質(zhì)在空間上的變化將變的至關(guān)重要。

    考慮到這一點(diǎn)，IRDEP（法國(guó)光伏能源研究院）的研究人員對(duì)CIGS微型太陽(yáng)能電池（直徑為35μm）進(jìn)行了光致發(fā)光PL和電致發(fā)光EL光譜成像進(jìn)行了探究[1]。實(shí)驗(yàn)采用了高光譜成像設(shè)備（IMATM），該設(shè)備擁有2nm的光譜分辨率和亞微米的空間分辨率。電致發(fā)光實(shí)驗(yàn)采用Vapp = 0.95 V 的源表。PL采用波長(zhǎng)為532nm的連續(xù)激光。在顯微鏡下的整個(gè)視場(chǎng)被激發(fā)，并同時(shí)收集來(lái)自一百萬(wàn)個(gè)點(diǎn)的PL信號(hào)。

    圖1，（a）和（b）展示了CIGS微型CIGS太陽(yáng)能電池的PL和EL圖譜，利用他們的光譜信息和校準(zhǔn)與廣義普朗克定律相結(jié)合，IRDEP的研究人員提取了樣品的準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂成像圖見圖（c）和（d）該參數(shù)與太陽(yáng)能電池的大電壓直接相關(guān)。借助太陽(yáng)能電池和LED間的倒易關(guān)系，可從EL成像圖譜中推算出外量子效率（EQE）。

結(jié)果展示了微型太陽(yáng)能電池的基本性質(zhì)。例如，準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)分裂以及潛在的外量子效率可以在樣品微納尺度上獲得。

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1） 激發(fā)光源均勻分布整視野，作用于樣品表面激光功率密度較低，同時(shí)避免了由于局部照明造成的載流子復(fù)合即使在較低功率下可獲得高信噪比圖像。

2）整視野面成像，采用光譜掃描，成像速度快，150?150μm 2成像范圍僅需8分鐘。

3）可做校準(zhǔn)，獲得光譜強(qiáng)度，獲取器件光電特性如EQE,Voc等
4）可選擇不同波長(zhǎng)的激光作為激發(fā)光源
5）集熒光成像、電致發(fā)光、光致發(fā)光、透射率、反射率成像等諸多功能于一體。

參考文獻(xiàn)：
[1]Delamarre A. , Paire M., Guillemoles J.-F.  and Lombez L., Quantitative luminescence mapping of Cu(In,Ga)Se2 thin-film solar cells, Progress in Photovoltaics, 10, 1002, (2014).

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