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什么是光譜響應(yīng)?什么是量子效率??jī)烧哂惺裁搓P(guān)系?

更新時(shí)間:2021-05-20瀏覽:7831次
光譜響應(yīng)指當(dāng)某一波長(zhǎng)的光照射在電池表面上時(shí),每一光子平均所能產(chǎn)生的載流子數(shù),也可以理解為太陽(yáng)能電池將不同波段入射光的光能轉(zhuǎn)換成電能的能力。單位為A/W,直觀物理意義是單位功率下產(chǎn)生的電流響應(yīng)。

若將某一波長(zhǎng)的光入射到太陽(yáng)能電池的光能量轉(zhuǎn)換成光子數(shù)目,而電池產(chǎn)生、傳遞到外部電路的電流以電子數(shù)表示,則代表每一入射的光子能夠轉(zhuǎn)換成傳輸?shù)酵獠侩娐冯娮拥哪芰?,稱(chēng)為入射光子-電子轉(zhuǎn)換效率(Incident Photon-Electron Conversion Efficiency, IPCE),或是太陽(yáng)能電池量子效率(Quantum Efficiency,QE),單位以百分比來(lái)表示。無(wú)論是光譜響應(yīng)、入射光子-電子轉(zhuǎn)換效率、量子效率都是表示太陽(yáng)能電池在不同波長(zhǎng)的光子所產(chǎn)生的電子-空穴對(duì)的能力,并作為評(píng)價(jià)太陽(yáng)能電池效率、特性的重要參數(shù)。

量子效率分為外量子效率和內(nèi)量子效率:

① 一般量子效率指外量子效率,是指單位時(shí)間內(nèi)外電路中產(chǎn)生的電子數(shù)與單位時(shí)間內(nèi)的入射單色光子數(shù)之比。

② 內(nèi)量子效率的定義為:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)外電路中產(chǎn)生的電子數(shù)與單位時(shí)間內(nèi)的入射(有效)單色光子數(shù)之比。

③ 比較兩個(gè)定義,可以看出內(nèi)量子效應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是有效兩字。那么無(wú)效的部分就是指因?yàn)榉瓷浠蛘咄渡涞炔槐籹ensor所接收的光子。

光譜響應(yīng)定義中,關(guān)于電流的概念:?jiǎn)挝还β氏庐a(chǎn)生的電流。

量子效率定義中,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電子數(shù)即為電流 。

所以,量子效率 = (1240 * 光譜響應(yīng))/響應(yīng)波長(zhǎng)。

E=hv=hc/λ, h和c是常量,把數(shù)值帶進(jìn)去。注意:因?yàn)楹驟的單位是eV,λ的單位是nm,所以在中間會(huì)涉及單位的轉(zhuǎn)換。h = 6.626196×10^-34 J.s, c = 3×10^8 m/s, 上面的單位是ev,所以還要除以1.6×10^-19 c,λ的單位nm換成m還要乘以1×10^9,后就得到1240/λ eV,光譜響應(yīng)指光陰極量子效率與入射波長(zhǎng)之間的關(guān)系。
 

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