矽基太陽能電池是全qiu市場的主導技術，但仍需應對製造和擴展方麵的挑戰。光致發光（PL）和電致發光（EL）是評估其性能的關(guan) 鍵指標。利用Photon etc.国产黄色在线观看的高光譜顯微鏡進行PL和EL圖像分析可以識別和解決(jue) 器件不均勻性問題。使用Photon etc.国产黄色在线观看的GRAND-EOS高光譜顯微鏡進行絕對EL測量，研究太陽能電池的外部輻射發射率，有助於(yu) 深入了解其性能和行為(wei) 。通過對輻射速率的了解，可以計算太陽能電池的外部發光量子產(chan) 率，並優(you) 化設計和性能。
矽太陽能電池的高光譜發光成像
矽基太陽能電池作為(wei) 一項穩定可靠的技術，其長期的使用壽命已經占據全qiu太陽能電池市場銷售份額的90%。盡管這項技術已經經曆了超過20年的學習(xi) 曲線，但它仍然需要應對製造和擴展方麵的挑戰。隨著對其損耗機製的深入了解，才能夠更好地改進當前太陽能電池的性能，從(cong) 而將其打造成為(wei) 適用於(yu) 室內(nei) 能量收集的優(you) 先選擇。
在太陽能電池的運行過程中，損耗是一個(ge) 重要的考慮因素。這些損耗可以來自於(yu) 多個(ge) 方麵，例如光電轉換效率、電子傳(chuan) 輸過程中的損耗、材料的損耗以及外部環境因素帶來的損耗等。通過深入研究這些損耗機製，可以找到改進太陽能電池性能的關(guan) 鍵。例如，通過優(you) 化材料選擇和製造工藝，可以降低電子傳(chuan) 輸過程中的損耗，從(cong) 而提高電池的效率和穩定性。另外，針對外部環境因素帶來的損耗，可以通過設計更耐久的材料或者采取有效的保護措施來減少這些損耗，從(cong) 而延長太陽能電池的使用壽命。
太陽能電池的性能評估一個(ge) 關(guan) 鍵指標是其發光特性[1]。光致發光（PL）或電致發光（EL）的強度映射為(wei) 評估非輻射損耗和材料效率提供了一種迅速的方法。Photon etc.国产黄色在线观看的IMA和GRAND-EOS高光譜顯微鏡提供了光譜和空間分辨的PL和EL圖，覆蓋了從(cong) 幾百平方微米到幾平方厘米的不同視場。這些圖像能夠在2cm x 2cm的視場上顯示矽器件的EL圖像，捕捉到器件上的微小不均勻性，如圖1、圖2所示。這些不均勻性可能會(hui) 影響器件的性能和效率，因此通過這些圖像進行分析和評估對於(yu) 改進太陽能電池的設計和製造至關(guan) 重要。利用這些技術，研究人員和工程師可以迅速識別並解決(jue) 潛在的問題，以確保生產(chan) 出高效且可靠的太陽能電池。
圖1、1040 nm的高光譜數據中提取的矽器件的電致發光圖。
圖2、1140 nm的高光譜數據中提取的矽器件的電致發光圖。
在美國guo家標準與(yu) 技術研究院（NIST）的Behrang Hamadani博士[2]的論文中，使用了GRAND-EOS進行絕對EL測量，以研究太陽能電池的外部輻射發射率。這項研究旨在通過對太陽能電池的發光特性進行精確測量，來深入了解其性能和行為(wei) 。
研究使用了一個(ge) 尺寸為(wei) 2 cm x 2 cm的視場來獲得光譜EL發射曲線，這些曲線是注入電流的函數，這一數據由源測量單元提供。通過這些曲線，研究人員能夠了解不同注入電流條件下太陽能電池的發光特性，並進一步分析其外部輻射發射率。
通過對輻射速率的了解，研究人員能夠直接計算太陽能電池的外部發光量子產(chan) 率，這是評估其發光性能的重要參數之一。此外，還可以通過這些數據計算太陽能電池的I-V曲線，可以得出重要的能量損失參數，這對於(yu) 優(you) 化太陽能電池的設計和性能至關(guan) 重要。
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參考文獻：
[1] Miller, O. D., Yablonovitch, E., & Kurtz, S. R. (2012). Strong Internal and External Luminescence as Solar Cells Approach the Shockley–Queisser Limit. IEEE Journal of Photovoltaics, 2(3), 303–311.
[2] Hamadani, B. H. (2020). Understanding photovoltaic energy losses under indoor lighting conditions. Applied Physics Letters, 117(4), 043904.
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