基于VC＋＋的光电转换效率IPCE测试系统研制.pdfVIP

旦 遮 盛墨日 doi：10．3969／j．issn．1671-1041．2011．02．009 基于VC++的光电转换效率 IPCE测试系统研制 张先毛。杨 鑫 。刘尚军。王瑞林 (四J1I大学 材料科学与工程学院，成都 610064) 摘要：研究了太阳能光 电材料光 电转换效率(IncidentPhoton-to-CurrentEfficiency，IPCE)的测试方法。基于VC++。采用 异步等效法。研制成了一种由单色仪、斩波器、恒电位仪、锁相放大器、计算机组成的光电材料光电转换效率测试系统。该系 统可对各种半导体材料的IPCE性能进行测试，能正确实时显示所测样品的谱图。该系统具有较高的自动化程度和较强的 数据处理功能。并广泛用于本科研组的太阳光催化分解水制氢材料光电性能的测试。测试结果稳定可靠。 关键词：光 电半导体；VC++；光分解水；光 电转换效率：数据处理 中图分类号：TP306 ．2 文献标志码：A AndevelopmentofIPCE measurementsystem basedonVC+ + ZHANGXian—mao，YANGXin，LIUShang-jun，WANGRui-1in (CollegeofMaterialsScienceandEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610064，China) Abstract：Testingtechniqueoftheincidentphoton—to·currentefficiency(IPCE)ofphotoelectricsemiconductormaterials hasbeencarefullystudied．BasedonVC + + andasynchronousmethod，a solarphotoelectricmaterialsIPCE system hasbeendeveloped．Thesystem containsauto-scanninggratingmonochromator，chopper，potentiostat，lock-inampli- tierandcomputer．Thesystem canbewidelyusedforcharacterisationofthephotoelectricpropertiesofsemiconductor materialswith real-timedisplayand isofautomaticmeasuringperformanceandpowerfulfunctionfordataprocessing．It hasbeenintensivelyusedfortestingthephotoelectricpropertiesofsemiconductormaterialsforwatersplittinginourlabo- ratory． Keywords：photoelectricsemiconductor；VC + ；watersplittingbysunlight；IPCE；dataprocess O 引言 过外回路形成光电流。此时入射单色光的光电转换效 太阳能的综合利用和太阳能光电材料特性的研 率(IPCE)，即入射单色光光子 ．电子转换效率，定义 究是21世纪的热 门课题之一，许多国家正投人大量 为单位时间内外电路中产生的电子数 Ⅳ与单位时间 人力物力对此领域深入开展研究。半导体材料的光 内的入射单色光光子数Ⅳ 之比。其计算公式如下 ]： 电转换效率谱，即入射单色光子．电子转换效率谱 IPcE= ㈩ (IPCE)在光电材料的研究中是极其重要而又常用的 关系曲线。由于 目前国内市场上 IPCE测试系统大 而Ne=iAt／e， =P。At／(hc／A)，因此： 多靠进 口，价格昂贵，使用也不尽人意。因此本实验 IPCE= (2)