[发明专利]一种光电器件的光伏特性测量设备、测量方法及成像系统

摘要

本发明公开了一种光电器件的光伏特性测量设备、测量方法及成像系统；测量设备包括：光源组件、样本放置组件以及信号测量组件；样本放置组件用于导出电池样本的电压及电流信号，光源组件用于提供垂直照射电池样本表面的稳定平衡光及瞬时激发光，信号测量组件用于测量电池样本的电压及电流信号；测量方法包括：利用平衡光源提供指定的测试光强，测量对应的开路电压或短路电流；然后利用脉冲激光器提供扰动信号，并测量对应的电压衰减信号或电流衰减信号；成像系统包括：测量设备以及计算单元。本发明能够测量光电器件的微秒级界面动力学过程，确保光电流谱/光电压谱的测试在器件的同一工作状态下完成，并对光电器件的动力学参数进行二维成像。

主权项

1.一种光电器件的光伏特性测量设备，其特征在于，包括：光源组件(1)、样本放置组件(2)以及信号测量组件(3)；样本放置组件(2)用于放置电池样本并导出电池样本的电压及电流信号，光源组件(1)用于提供垂直照射电池样本表面的稳定平衡光及瞬时激发光，信号测量组件(3)用于测量电池样本的电压及电流信号；光源组件(1)包括：平衡光源(11)、脉冲激光器(12)、转盘(13)以及耦合单元(14)；平衡光源(11)用于提供稳定的平衡光，使电池样本工作在预定的激发状态；脉冲激光器(12)用于提供瞬时的激发光，使得电池样本内部的载流子数量在短时间内迅速提高，从而形成电流和电压的扰动信号；转盘(13)垂直于脉冲激光器(12)的照射方向设置，且其上设置有小孔和扩束镜，用于调节激发光的光斑大小；耦合单元(14)用于将平衡光和激发光耦合至一束平行光束中，并使得平行光束垂直照射于电池样本表面，进而使得电池样本产生相应的电压及电流信号；样本放置组件(2)包括：电池测试底座(21)和三维平移台(22)；电池测试底座(21)固定于三维平移台上；电池测试底座(21)内设置有接触探针及测试电路，用于固定电池样本并导出电压及电流信号；三维平移台(22)用于带动电池样本移动，以实现对电池样本的二维多点测量；信号测量组件(3)包括：数字源表(31)和高速数字示波器(32)；数字源表(31)与电池测试底座(21)相连，以测量电池样本在稳态条件下的电压及电流信号，并在测量电压及电流衰减信号时施加对应的偏置电压或电流以过滤直流信号；高速数字示波器(32)与电池测试底座(21)相连，以测量电池样本对激发光的电压衰减信号及电流衰减信号；高速数字示波器(32)还与脉冲激光器相连，以获取同步触发信号，从而控制信号采集过程。