第三十六章 外量子效率 (1/2)

许秋将样品托放在手套箱的传送舱内，并不急着拿出来。

他跟随学姐，来到外量子效率的测试仪器旁，这里有一台电脑和一个黑色的箱体。

箱体在关闭状态下的遮光性很好。

打开箱体后，它的内部有光源、透镜、电源、检测器、升降平台，其中光源可以发射不同波长的单色光。

陈婉清开始操作示范。

她把标准硅电池放在升降平台上，并将其与电源和检测器连接，然后调节透镜，使光斑完全打在硅电池表面。

标准硅电池是10厘米x10厘米的，而光斑很小，所以操作起来没有什么难度。

接着打开电脑，开启测试软件，设置参数。

扫描区间设置为300-800纳米，步长设置为10纳米，

开始测试。

仪器“当当当”的运转起来，电脑上实时显示测试结果。

横坐标为波长，纵坐标为eqe值，从300纳米开始，每隔10纳米，产生一个数据点。

测试完成后，软件根据测试结果自动进行校准。

“学姐，接下来的操作换我来吧。”许秋已经通过系统影像提前看了一遍操作流程。

“你确定？等下测样品时光斑聚焦可不容易哦。”陈婉清道。

“没事，你放心。”

“好呀。”陈婉清说完将位置让给许秋。

许秋从传送舱将样品托取出，石英玻璃窗口的那一面朝上，放在升降平台上，将探针与电源和检测器连接。

接下来，要将光源的光斑聚焦在待测电池上。

这步操作确实比较难，因为每个电池器件的面积仅有0.09平方厘米。

如果光斑没有完全照射在这个范围内，那么范围外的光能将会损失，最终测试结果就会偏低。

不过这难不倒许秋，他耐心调试了一会儿，便将光斑调好，启动测试。

“你这操作可以啊。”陈婉清赞叹道。

“基本操作而已，不值一提。”许秋随意摆摆手道：“话说，为什么电池器件的面积要做的这么小呢，做一个1平方厘米的不好吗？”

“因为电池面积越大，光电转换效率就越低啊，”陈婉清道：

“现阶段为了获得高效率，大部分课题组都是做小面积的，一般国际惯例是0.09或0.04平方厘米，不过也有比较夸张的课题组，会做0.01平方厘米的器件。”

“让我想想，”许秋思考了一会儿，说道：

“我明白了，我们旋涂出来的有效层薄膜，肉眼看上去几乎是均匀的，但其实每个区域都有细微的差别。

比如一个0.09，每一部分面积0.01平方厘米。

a1-a9的光电转换效率可能在5.0-5.5之间波动，那么最终a的效率约为5.25。

最后比较最高效率，0.09大面积的差不多在5.3左右，而0.01小面积的则是5.5，甚至能够波动到更高的数值。

是不是这个原因呢，学姐。”

“是呀，差不多就是这个样子，现在有机光伏还处于实验室阶段，所以没有统一的标准，”陈婉清道：

“我之前还看到一篇文献，标题上写着光电转换效率达到了15以上，结果一看期刊是个i二区的。

我当时就震惊了，这就算发不了自然、科学，也能发一个它们的大子刊。

然后我就仔细看了正文，发现原来它用的是单色光，而不是模拟的太阳光，就是在标题搞了个噱头而已。”

…………

样品测试结束。

eqe曲线的形状大体上和有效层的光吸收光谱差不多，通过软件内自带的积分功能，可计算出理论上的短路电流密度。

这个样品的理论结果是11.96毫安每平方厘米，j-v曲线实测结果是12.05毫安每平方厘米。

两者误差在5之间，表明后者的测试结果可信。

之后，许秋又测试了另外的五组器件。

到下午五点十五分，全部测试完毕。

“学姐预测的挺准啊，今天果然不用加班。”许秋道。

“熟能生巧嘛，”陈婉清道：“对了，晚上去吃什么？”

“怎么，学姐要请客吗？”

“上周不是答应你了嘛。”

“我当时就是开个玩笑，这怎么好意思，那就去吃哥老关火锅吧。”

“好呀。”

因为是周五晚上，吃火锅的人还是比较多的。

许秋取了个号，a65，前面还有12桌，估计要等一个小时左右。

等待期间，他也没闲着，向陈婉清请教问题。

虽然阅读文献也可以获得答案，但是真人指导效果自然是更好的。

搞科研是个系统的工作，遇到的各个细节都要弄明白，保不准哪天就会用上。

因为每测试的每一个数据，最终都要转化为对结果的论证，总不能在写论文时，告诉别人，我们测试了一个xxx，得到的数据是xxx，然后就截然而止。

必须对所得数据进行分析，讨论它与论文结论的关系。

如果是比较异常的结果，无法解释，那也要说明“这个现象我们暂时无法解释”，但这样的话出现一两次还可以，通篇都是“我们无法解释”的话，就会被审稿人教做人了。

“刚才测试时，我发现我们做的器件，大多数波长下的eqe值都在60以下，而硅电池却能到80以上，这是为什么呢。”许秋问道。

“简单来说，就是现在使用的材料存在很多问题，需要改进。

如果要具体展开来说，首先你要知道太阳能转化为电能的过程：