第二十四章 性能测试

”

    “很聪明嘛，”陈婉清道：“这个是Keithley 2400源表，它可以提供高度稳定的直流电压，同时实时测试通过的电***度可达1皮安，也就是十的负12次方安培。”

    许秋按下源表的启动键，在“滴”的一声后，仪器启动，两个数显面板亮起，分别显示电流和电压。

    随后，他开始安装基片。

    先取了一片标有“1:1:0，1200r”的氧化锌基片，将基片的背面，也就是玻璃面向下，放置在太阳模拟光源的上方平台。

    平台上有一凹槽，基片刚好可以卡进去，并且正对着模拟光源半球面的上方，

    在开启光源后，光就可以透过玻璃，垂直照射到有效层上，发生光电转换，产生光电流。

    接着，他取来带着八只探针的元件，将其用支架连接，探针朝下，压在基片上方。

    元件外面连接有两组导线，每组导线一黑一红，共四根，以“四线法”的方式与Keithley源表连接着。

    八根探针彼此平行，左右各三根，上下各一根。

    这些探针刚好可以扎在电池器件的边缘。

    其中左右六根探针，刚好扎在器件的六组铝电极的末端，而上下两根则扎在ITO电极上。

    其实六个电池的ITO电极是共用的，只需要一根探针即可，但出于美观、防止探针意外断裂等方面的考虑，还是设计成了两根。

    最后，许秋用黑色的罩子，将太阳模拟光源连同基片、探针元件一起罩起来。

    “好啦，可以准备测试了，”陈婉清道：“测试分为两种，光照和暗态，一般需要先测试一次暗态，然后再持续进行光照下的测试。”

    “因为暗态下，电池器件也会产生少量电流，这部分电流不是因为光照而产生的，所以需要扣除。

    虽然在一般情况下，即使不扣除对结果的影响也不大，但是为了保证结果的严谨性，这个步骤不能省略。”

    “好的。”许秋点击软件的启动按钮。

    “滴。”

    源表开始工作，左侧的电压值以0.01伏特的间隔，从-1伏特开始，不断跳动增加；

    右边电流开始是负值，且只有微安级别，在电压达到0.64伏特后，转为正值，并迅速提高。

    扫描结束，得到结果。

    暗态下，短路电流密度只有-0.0018毫安每平方厘米，光电转换效率为0.0033%。

    许秋点击暗态补偿后，左上角的暗态补偿自动变为-0.0033%。

    看到短路电流密度为负值，他疑惑道：“学姐，这个Jsc为什么是负值呢，文献中都是正值。”

    “这是测试方法导致的，我们给电池提供的是一个反向的偏压，用来抵消它产生的光生电流，因此测得的电流就是负值，代表电流方向与电压方向相反。而在电池器件实际工作的时候，就是正值了。”陈婉清道。

    许秋若有所思的点点头。

    然后，他将软件的测试条件更改为亮态，打开模拟光源的灯光控制开关。

    “啪”的一声响，黑色罩子底部透出一丝丝光线。

    许秋点击启动按钮，电压扫描过后，得到亮态J-V特性曲线。

    软件界面的右边，显示有四项光电参数，短路电流密度为-11.02毫安每平方厘米，开路电压为0.65伏特，填充因子为0.60，光电转换效率为4.30%。

    “学弟，厉害啊！”看到实验结果，陈婉清略显激动道：“第一次做器件就成功啦。”