瞬態光電流/光電壓測試系統

瞬態光電流/光電壓測試系統（載流子遷移率測量系統，瞬態光電流/光電壓測量系統、瞬態光電性能測量系統），發光器件發光光譜分析系統以及相關器件的軟件模擬研發系統，對于光電器件微觀機理研究提供了有效的測試工具；多功能一體化瞬態測試平臺，不但可以測量器件的載流子遷移率、載流子壽命、載流子動力學過程、阻抗譜等，還可以對瞬態光電流譜TPC，瞬態光電壓譜TPV、調制光電流譜IMPS、瞬態光電壓譜IMVS等進行測量分析，分析器件中的載流子特性和瞬態過程。

瞬態光電流/光電壓測試系統

主要應用：
    * 無機半導體光電器件，有機半導體光電器件；
    * 有機太陽能電池OPV；
    * 鈣鈦礦太陽能電池Perovskite Solar Cell，鈣鈦礦LED；
    * 無機太陽能電池（例如：單晶硅、多晶硅、非晶硅等硅基太陽能電池）；
    * 染料敏化太陽能電池DSSC；

主要測量功能：
    * 功率點MPP、FF、Voc、Isc、VS 光強，遷移率（I-V測試 & I-V-L測試，空間電荷限制電流SCLC法）
    * 載流子密度，載流子動力學過程（瞬態光電流法 TPC）
    * 載流子壽命，載流子符合動力學過程（瞬態光電壓/瞬態開路電壓法 TPV）
    * 載流子遷移率（暗注入瞬態法 DIT，單載流子器件&OLED）
    * 串聯電阻，幾何電容，RC時間（電壓脈沖法 Pulse Voltage）
    * 參雜密度，電容率，串聯電阻，載流子遷移率（暗態線性增加載流子瞬態法 Dark-CELIV）
    * 載流子遷移率，載流子密度（光照線性增加載流子瞬態法 Photo-CELIV）
    * 載流子復合過程，朗之萬函數復合前因子（時間延遲線性增加載流子瞬態法 Delaytime-CELIV）
    * 不同工作點的載流子強度，載流子遷移率（注入線性增加載流子瞬態法 Injection-CELIV）
    * 幾何電容，電容率（MIS線性增加載流子瞬態法 MIS-CELIV）
    * 陷阱強弱度，等效電路（阻抗譜測試 IS）
    * 遷移率，陷阱強弱度，電容，串聯電阻（電容VS頻率 C-f）
    * 內建電壓，參雜濃度，注入勢壘，幾何電容（電容VS電壓 C-V）
    * 點亮電壓（電流電壓照度特性 I-V-L）
    * 發光壽命，載流子遷移率（瞬態電致發光法 TEL）
    * 載流子遷移率（TEL瞬態電致發光，Photo-CELIV線性增壓抽取載流子）
    * OLED/鈣鈦礦LED發光特性測量（發光器件測量）；  

測量技術：
1）IV/IVL特性：通過曲線可以得到樣品的電流電壓特性關系、電流電壓與光強的特性關系；
*對于有機半導體材料可通過空間電荷限制電流SCLC分析Pmax、FF、Voc、Isc和遷移率等；|
2）瞬態光電流響應法（Transient Photocurrent ）：研究載流子動力學過程和載流子密度等；
3）瞬態光電壓（Transient Photovoltage）：研究載流子壽命和復合過程；
4) 雙脈沖瞬態光電流（Double Transient Photocurrent）：分析電荷載流子俘獲動態過程；
5) 暗注入瞬態法（Dark Injection）：對于單載流子器件和OLED，研究其載流子遷移率；
6) 電壓脈沖法（Voltage Pulse）：串聯電阻、幾何電容和RC效應分析；
7) 暗態線性增壓載流子瞬態法（Dark-CELIV）：參雜濃度、相對介電常數、串聯電阻、電荷載流子遷移率測量；
8) 光照線性增壓載流子瞬態法（Photo-CELIV）：提取有機太陽能電池片內載流子遷移率mobility ，以及載流子濃度分析等；
9) 時間延遲線性增壓載流子瞬態法（Delaytime-CELIV）：復合動態過程分析和郎之萬復合因子分析等；
10）注入線性增壓載流子瞬態法（Injection-CELIV）：電荷載流子濃度和電荷載流子遷移率測量分析；
11）MIS-CELIV：幾何電容和相對介電常數分析；
12）阻抗譜測量（Impedance Spectroscopy）：器件等效電路分析等；
13）電容頻率測量法（C-f）: 遷移率、陷阱、幾何電容和串聯電阻測量；
14）電容電壓測量法（C-V）：內建電壓、參雜濃度和幾何電容等測量；
15）瞬態電致發光測試（Transient Electroluminescence）：抽取OLED器件的載流子，磷光壽命測量；

太陽能電池和OLED測試示意圖

測量功能

技術規格

  • 采樣率：60MS/s

  • 時間分辨率：16ns

  • 頻率范圍：10mHz to 10MHz

  • 電流分辨率：＜100pA

  • LED上升時間：100ns

  • 電流范圍：100mA

  • 電壓范圍：±12V

可選功能

  • Solar Cell Version or/and OLED Version

  • Multi-LED模塊:360nm~1100nm for EQE

  • 變溫測試臺：-120 °C to 150 °C（多種可選）

  • 光譜儀：OLED器件發光光譜測量

  • SMU擴展模塊: 電壓±60V，電流分辨1pA

應用領域

  • 鈣鈦礦太陽能電池PSCs

  • 有機、量子點太陽能電池

  • 染料敏化電池DSSC

  • 疊層太陽能電池

  • CIGS, CdTe, CZTS太陽能電池

  • 鈣鈦礦和量子點LED器件

  • 有機發光器件OLED

  • MIS器件和LECs