使用鎵砷化物（GaAs）樣品對絕對校準模塊進行測試

鎵砷化物（GaAs）是光伏應用中常用的III-V族半導體化合物之一。這主要歸功于其高電子遷移率、直接帶隙以及良好的可控生長機制。目前，單結GaAs太陽能電池的效率已接近30%，已被廣泛研究，并迅速成為薄膜太陽能電池的參考標準。

為評估Photon etc.基于體布拉格光柵的高光譜成像平臺（IMA）的性能，IPVF（原IRDEP -光伏能源研究與發展研究所）的研究人員利用該系統成功獲取了來自弗勞恩霍夫太陽能系統研究所（ISE）的標準GaAs太陽能電池的光譜與空間分辨光致發光（PL）圖像。

采用532 nm激光對顯微物鏡下的整個視場進行均勻照明，使得可同時采集來自百萬個點的PL信號。這種全局照明模式有效解決了傳統逐點成像中橫向載流子擴散的問題，并避免了因樣品表面粗糙度帶來的偽影。所記錄圖像的尺寸可達數平方毫米，具體取決于物鏡的放大倍數。

借助IPVF開發的光譜和光度絕對校準程序，可以確定樣品表面每個點所發射的光子絕對數量。這一獨特功能使研究人員能夠直接從PL圖像中提取出器件的準費米能級分裂（Δμeff）分布圖。準費米能級分裂與太陽能電池的最大可實現電壓和飽和電流密切相關，因此具有重要研究價值。圖1展示了 Δμeff/q的測量結果。測得的準費米能級分裂值為 Δμeff = 1.1676±0.010 eV，在電接觸處（圖1中間垂直藍線）及器件邊緣附近存在輕微下降。該結果與文獻中關于GaAs的研究結果一致，研究人員對其所采用的絕對校準和高光譜技術的準確性充滿信心。

圖1–GaAs準費米能級除以電荷的分布圖（Δμeff/q）。該圖通過普朗克定律結合絕對PL測量計算得出。

利用高光譜顯微鏡的功能：探索IMA

東隆科技總代理的IMA是一款高光譜顯微鏡，可在單一儀器中提供400 nm至1620 nm范圍內的光譜和空間信息。通過將科學級可見光（VIS）、近紅外（NIR）和/或短波紅外（SWIR）顯微鏡與Photon etc.成像濾光片相結合，可對多種材料進行廣泛的光學表征。IMA高光譜成像顯微鏡能夠在單次快照中獲取數百萬個數據點，并快速繪制光致發光（PL）、電致發光（EL）、熒光、反射率和透射率等圖像。IMA具備靈活配置為明場或暗場高光譜顯微鏡的能力。此外，基于高通量成像濾光片，IMA比傳統的逐點掃描系統更快、更高效。

光伏分析變得簡單：幾分鐘內完成PLQY和QFLS成像

隨著新型光伏材料的興起，僅依賴光致發光量子產率（PLQY）成像已不足以全面評估性能。利用IMA高光譜顯微鏡采集的數據，IMA的新軟件模塊可讓您只需點擊幾下，即可生成關鍵的光伏表征圖譜——包括光致發光量子產率（PLQY）、準費米能級分裂（QFLS）和帶隙能量（Eg），從而獲得更深入、更準確的分析結果。

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