一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备及检测方法技术

本申请公开了一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备及检测方法，在成像相机的镜头前加装特定的长波通截止滤光片和短波通截至滤光片，通过此两个滤光片的组合，使特定波段的光才可以进入成像相机的感光元件里进行成像，进而可以判断钙钛矿电池组件电致发光的波段范围，即钙钛矿电池组件的复合发光波段，从而通过半导体光学带隙计算公式得知钙钛矿电池的禁带宽度，同时由于进光波段范围很窄，因此可以排除钙钛矿电池制备过程中的一些缺陷杂相受电复合发光对最终成像造成的干扰。本发明专利技术使得EL成像的进入光线波长可调，获得了常规EL成像不能实现的测试精度、更丰富广泛的测试数据，且结构简单，实用性强，操作方便。操作方便。操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备及检测方法


[0001]本专利技术涉及钙钛矿太阳能电池的生产与检测
，尤其是涉及一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备及检测方法。

技术介绍

[0002]EL(Electroluminescence)测试，即电致发光测试，是太阳能电池生产制备过程中的常用检测手段。通过在太阳能电池外加正向偏置电压，电源向太阳能电池注入大量非平衡载流子，大量的非平衡载流子不断的在电池扩散区复合发光，放出光子，利用CCD相机捕捉到这些光子，最终计算机处理后显示出发光图像，整个过程在暗室中进行。EL图像的正比于电池片的少子扩散长度与电流密度，有缺陷的地方，显示的图像较暗，通过EL图像的明暗分析，可以有效的发现电池材料缺陷、制备过程异常、裂纹等问题。
[0003]晶硅太阳能电池的带隙一般在1.12eV左右，对应的晶硅电池带间直接辐射复合的EL光谱峰值在1150nm左右。市面上的EL测试设备主要针对的是晶硅太阳能电池制造的，通常在相机感光元件前镀一层1100nm波段前的短波截止滤光层，而钙钛矿电池通过电池材料的不同配比组合，可以实现不同带隙的电池的结构，其EL图像大多在780nm
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900nm波段较大范围内成像，显然市面上针对晶硅太阳能电池设计的EL检测设备不适用于钙钛矿太阳能电池。即便EL相机感光波段较广，也无法满足针对特定带隙设计的钙钛矿电池屏蔽由于缺陷杂相受电复合发光而引起的成像失真等问题，因此需要开发出一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备及检测方法。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备及检测方法，可以判断钙钛矿电池组件的复合发光波段，得知钙钛矿电池的禁带宽度，以及快速排除钙钛矿电池制备过程中的一些缺陷杂相受电复合发光对最终成像造成的干扰。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备，所述EL检测设备包括：成像相机、系列长波截止、短波截止滤光片组合套装、钙钛矿电池组件和测试电源；
[0007]其中，所述成像相机具有镜头和感光元件，所述长波通和短波通系列截止滤光片组合套装设置在所述成像相机的镜头前，所述钙钛矿电池组件垂直于所述镜头的方向放置；所述测试电源用于为所述钙钛矿电池组件提供电源，以使得所述钙钛矿电池组件通电复合发光，所述钙钛矿电池组件发出的光线经所述长波通和短波通系列截止滤光片组合套装后进入所述感光元件进行EL成像，即所述长波通和短波通系列截止滤光片组合套装只能够允许特定波段的光线通过。
[0008]优选的，在上述的EL检测设备中，所述长波通和短波通系列截止滤光片组合套装包括：一系列的长波通截止滤光片和短波通截止滤光片。
[0009]优选的，在上述的EL检测设备中，所述长波通截止滤光片为400nm
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1100nm范围内
每隔50nm一个转变点的长波通滤光片；所述短波通截止滤光片为400nm
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1100nm范围内每隔50nm一个转变点的短波通滤光片，以使得400nm
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1100nm波长范围任意50nm区间内的波长均可以有一组长波通截止滤光片和短波通截止滤光片组合框选出来，由此可以确定能够进入所述成像相机进行EL成像的波长范围。
[0010]优选的，在上述的EL检测设备中，所述长波通截止滤光片和所述短波通截止滤光片均由一侧为外螺纹处理，另一侧为内螺纹处理的圆筒形载具固定在所述镜头前，且所述圆筒形载具的内外螺纹彼此匹配。
[0011]优选的，在上述的EL检测设备中，所述镜头前还设置有内螺纹处理，所述内螺纹的尺寸与所述圆筒形载具的外螺纹尺寸相匹配。
[0012]优选的，在上述的EL检测设备中，还包括：若干导线，所述测试电源通过所述导线与所述钙钛矿电池组件形成电连接；
[0013]其中，所述测试电源的正极连接所述钙钛矿电池组件的正极，所述测试电源的负极连接所述钙钛矿电池组件的负极。
[0014]优选的，在上述的EL检测设备中，所述测试电源为直流电源。
[0015]优选的，在上述的EL检测设备中，还包括：成像暗室，所述成像暗室用于遮蔽外部的光线，将所述成像相机与所述钙钛矿电池组件至于其中，以使得所述成像相机进行EL拍摄时需要的光线均来自于所述钙钛矿电池组件电致发光产生的光线。
[0016]优选的，在上述的EL检测设备中，所述成像暗室内具有支撑结构，所述支撑结构用于支撑所述钙钛矿电池组件，以使得所述钙钛矿电池组件可以按照垂直于所述镜头的方向放置。
[0017]本专利技术还提供一种如上述任一项所述的EL检测设备的检测方法，所述检测方法包括：
[0018]将长波通和短波通系列截止滤光片组合套装设置在成像相机的镜头前，并将所述成像相机和钙钛矿电池组件固定于暗室内，将所述钙钛矿电池组件的正负极对应连接测试电源，通过所述测试电源对所述钙钛矿电池组件进行通电，利用所述成像相机对通电的所述钙钛矿电池组件进行EL拍摄。
[0019]通过上述描述可知，本专利技术技术方案提供的一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备及检测方法中，在成像相机的镜头前加装特定的长波通截止滤光片和短波通截至滤光片，通过此两个滤光片的组合，使特定波段的光才可以进入成像相机的感光元件里进行成像，进而可以判断钙钛矿电池组件电致发光的波段范围，即钙钛矿电池组件的复合发光波段，从而通过半导体光学带隙计算公式得知钙钛矿电池的禁带宽度，同时由于进光波段范围很窄，因此可以排除钙钛矿电池制备过程中的一些缺陷杂相受电复合发光对最终成像造成的干扰。本专利技术使得EL成像的进入光线波长可调，获得了常规EL成像不能实现的测试精度、更丰富广泛的测试数据，且结构简单，实用性强，操作方便。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据
提供的附图获得其他的附图。
[0021]本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。
[0022]图1为本专利技术实施例提供的一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例提供的一种长波通截止滤光片和短波通截止滤光片的波长
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透过率曲线图；
[0024]图3为本专利技术实施例提供的一种圆筒形载具的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面将结合本申请实施例中的附图，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于钙钛矿太阳能电池的EL检测设备，其特征在于，所述EL检测设备包括：成像相机、长波通和短波通系列截止滤光片组合套装、钙钛矿电池组件和测试电源；其中，所述成像相机具有镜头和感光元件，所述长波通和短波通系列截止滤光片组合套装设置在所述成像相机的镜头前，所述钙钛矿电池组件垂直于所述镜头的方向放置；所述测试电源用于为所述钙钛矿电池组件提供电源，以使得所述钙钛矿电池组件通电复合发光，所述钙钛矿电池组件发出的光线经所述长波通和短波通系列截止滤光片组合套装后进入所述感光元件进行EL成像，即所述长波通和短波通系列截止滤光片组合套装只能够允许特定波段的光线通过。2.根据权利要求1所述的EL检测设备，其特征在于，所述长波通和短波通系列截止滤光片组合套装包括：一系列的长波通截止滤光片和短波通截止滤光片。3.根据权利要求2所述的EL检测设备，其特征在于，所述长波通截止滤光片为400nm
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1100nm范围内每隔50nm一个转变点的长波通滤光片；所述短波通截止滤光片为400nm
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1100nm范围内每隔50nm一个转变点的短波通滤光片，以使得400nm
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1100nm波长范围任意50nm区间内的波长均可以有一组长波通截止滤光片和短波通截止滤光片组合框选出来，由此可以确定能够进入所述成像相机进行EL成像的波长范围。4.根据权利要求3所述的EL检测设备，其特征在于，所述长波通截止滤光片和所述短波通截止滤光片均由一侧为外螺纹处理，另...

【专利技术属性】
技术研发人员：董超，肖平，赵建勇，杨永军，赵东明，赵志国，秦校军，张赟，
申请(专利权)人：华能青海发电有限公司中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：