Система вимірювання квантової ефективності Novations QE Pro
Система вимірювання квантової ефективності Novations QE Pro призначена для комплексного дослідження фотоелектричних характеристик сонячних елементів, зокрема: органічних елементів, елементів сенсибілізованих барвником, перовскітів. Система забезпечує вимірювання: спектральної чутливості; внутрішньої квантової ефективності (IQE); зовнішньої квантової ефективності або квантового виходу (IPCE); спектральної проникності; щільності струму короткого замикання; струму-напруги(I-V); постійного та змінного струму; локальних характеристик за допомогою оптичного мікроскопа.
Система працює шляхом опромінення зразка налаштованим джерелом світла (ксенонова лампа з потужністю 150 Вт, ААА симулятор сонячного світла з фільтром AM1.5G) і реєстрації фотоіндукованого струму у вибраному діапазоні довжин хвиль (200–2500 нм). Монохроматор із регульованою смугою пропускання (0.2–48 нм) формує монохроматичний пучок, який спрямовується на зразок. На кожній довжині хвилі система вимірює як фотострум зразка, так і потужність падаючого світла (через еталонний детектор), після чого програмно обчислює характеристики (включаючи квантову ефективність та спектральну чутливість).
- Джерело світла (короткодугова ксенонова лампа 150 Вт), забезпечує широкий спек¬тральний діапазон 200–2500 нм, застосовується для спектральних вимірювань, використовуючи монохроматор. Для вимірювань при стандартному сонячному спектрі використовується AAA сонячний симулятор (25×25 мм) з фільтром AM1.5G (ASTM E927-19);
- Монохроматор – відокремлює довжину хвилі у діапазоні 200–2500 нм; смуга пропускання регульована від 0.2 до 48 нм, в залежності від решітки. Має фільтри з твердим покриттям, для відсікання порядків, опцію регулювання діаметра пучка (стандартно ≥2.5 мм, з мікроскопом — близько 25 мкм);
- Еталонні детектори (Si, InGaAs, PbS) – вимірюють спектральну потужність падаючого світла для кожної довжини хвилі в діапазоні 200–2500 нм;
- Тримач для зразків – спеціальне кріплення для надійного монтажу сонячних елементів з інтегрованими контактами електродів;
- Вимірювальна електроніка (Keithley SourceMeter + lock-in підсилювач). SourceMeter виконує зміщення і точні DC вимірювання струму/напруги; lock-in у поєднанні з механічним модулятором (chopper) дозволяє реєструвати малі фотоструми в режимі AC;
- Програмне забезпечення (.NET, Windows), забезпечує проведення автоматичного сканування, підсилення сигналу, АЦП-перетворення, збір даних та їх обробку з генерацією графіків/файлів у реальному часі. Експорт журналу автоматизації та даних вимірювань у форматі ASCII.
- Оптичний мікроскоп з введенням/виведенням випромінювання. Дозволяє виконувати локальні вимірювання з роздільною здатністю до 25 мкм.
Конфігурація системи передбачає модульну структуру з можливістю розширення функціоналу залежно від завдань користувача.