一种可调控瞬态光电测量系统技术方案

本发明专利技术提供了一种可调控瞬态光电测量系统，包括样品模块、偏置光照模块、脉冲激光模块、电压偏置模块、滤波器模块、采样电阻模块、电学信号测量模块以及自动控制和数据处理模块，还包括功能切换模块以实现在非电学调控、电学调控瞬态光电流模式和电学调控瞬态光电压模式之间的切换。本发明专利技术的可调控瞬态光电测量系统可用于快速自动化测量太阳能电池等光电器件在不同偏置电压和光照状态下的电荷动力学过程，以测量和分析器件内的电荷输运和复合性质。本系统具备一体化的仪器结构、模块化的功能区划分、完善的面板和界面接口、以及自动化控制程序，集成度高，可极大地节省瞬态光电测量和数据分析所耗费的人力和时间。电测量和数据分析所耗费的人力和时间。电测量和数据分析所耗费的人力和时间。

【技术实现步骤摘要】
一种可调控瞬态光电测量系统


[0001]本专利技术涉及光电测量
，特别是一种可用于太阳能电池等光电器件的电荷动力学测量表征的可调控瞬态光电测量系统。

技术介绍

[0002]太阳能电池是一种重要的清洁能源技术，可将太阳能直接转换为电能。太阳能电池的光电转换过程涉及不同时间尺度的多个光电物理过程，而这些过程具备不同的动力学性质。准确测量这些动力学性质对于深入认识太阳能电池的工作机理以及性能损失具有重要意义，因此研发相关的测量技术和仪器系统对于科学研究和工业生产均具有重要价值。
[0003]瞬态光电测量技术，包括瞬态光电流测量和瞬态光电压测量，是研究太阳能电池等半导体器件的电荷输运和复合的重要手段，其测量可覆盖从纳秒到秒的宽时间尺度。传统的瞬态光电测量方法主要测量器件短路状态下的瞬态光电流以及开路状态下的瞬态光电压，并基于这两种状态下器件的电荷动力学性质对不同器件进行定性比较。很显然，这种简单的测量无法充分研究器件在不同工作状态下的电荷动力学性质，也难以进行定量的分析。针对此问题，专利技术人在此前的研究中开发了可调控的瞬态光电测量方法，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调控瞬态光电测量系统，包括：样品模块，用于放置被测的光电器件样品；偏置光照模块，配置为向所述样品施加稳态偏置光以使所述样品具备稳态电荷分布；脉冲激光模块，配置为向所述样品施加脉冲激光以激发所述样品的瞬态电学过程；电压偏置模块，配置为向所述样品施加预定的稳态偏置电压以使所述样品处在半导体电学状态；滤波器模块，连接在所述样品模块和所述电压偏置模块之间，配置用于整个测量电路与所述样品之间的阻抗匹配，以使所述电压偏置模块输出的电压完整施加到所述样品上；采样电阻模块，并联于所述电压偏置模块与所述滤波器模块串联所形成的电路的两端；电学信号测量模块，分别与所述样品模块、所述偏置光照模块、所述脉冲激光模块和所述采样电阻模块连接，配置为采集所述样品在所述脉冲激光激发下通过所述采样电阻模块输出的电信号；以及自动控制和数据处理模块，分别与所述电学信号测量模块和所述电压偏置模块连接，配置为控制所述电压偏置模块所输出的电压，读取所述电学信号测量模块采集的数据并进行处理和存储，以及协调所述电压偏置模块进行电压输出和所述电学信号测量模块进行信号采集的时间顺序。2.根据权利要求1所述的可调控瞬态光电测量系统，其特征在于，还包括：功能切换模块，连接在所述样品模块与所述滤波器模块之间，配置为使所述可调控瞬态光电测量系统的电路在不同测量功能模式之间切换。3.根据权利要求2所述的可调控瞬态光电测量系统，其特征在于，所述滤波器模块包括具有适配于瞬态光电压测量的阻抗特性的第一低通滤波器和具有适配于瞬态光电流测量的阻抗特性的第二低通滤波器；并且所述功能切换模块为设置有三个开关接触位点的选择开关，并配置为当连通第一开关接触位点时使所述样品模块与所述电学信号测量模块形成非调控瞬态光电压测量电路，当连通第二开关接触位点时使所述样品模块、所述采样电阻模块、所述第二低通滤波器、所述电压偏置模块和所述电学信号测...

【专利技术属性】
技术研发人员：石将建，孟庆波，李一明，李冬梅，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：发明
国别省市：