是Copper indium gallium selenide的缩写，中文简称铜铟镓硒，CIGS是由IV族化合物衍生而来。CIS是一种直接带隙的半导体材料，其能隙为1.04 eV（77 K），当掺入适当的Ga以替代部分In成为CuInSe，薄膜的禁带宽度可在1.04-1.7eV范围内调整。另外其光吸收系数高达10尊龙人生就是博iAG发财网可以，是已知的半导体材料中光吸收系数高的，对于太阳能电池基区光子的吸收、少数载流子的收集（即对光电流的收集）是非常有利的条件。这就是CdS/CuInSe)具有这样高的短路电流密度的原因尊龙人生就是博iAG发财网可以。电池吸收层的厚度可以降低到2~3μm尊龙人生就是博iAG发财网可以，大大降低原材料的消耗。目前由NREL记录的高转换效率为20%左右。

　　CZTS是Copper zinc tin sulfide的缩写，组分为：Cu2ZnSnS4，中文简称铜锌锡硫电池，铜锌锡硫化合物为一种直接带隙半导体尊龙人生就是博iAG发财网可以，可用于薄膜太阳能电池的吸收层尊龙人生就是博iAG发财网可以。禁带宽度为1.4-1.5eV。基于此类材料还衍生出CZTSe 和CZTSSe，与CIGS有类似的光学和电学性能。目前其转换效率仍远低于CIGS和CdTe，实验室目前记录的效率是11.0%基于CZTS和12.6%基于CZTSSe尊龙人生就是博iAG发财网可以。

　　CZTSSe基太阳能电池的典型架构（摘取自：CZTSSe PVEducation, [Online]. Available:PSCs是PerovskiteSolarCells的简称尊龙人生就是博iAG发财网可以，中文简称钙钛矿型太阳能电池尊龙人生就是博iAG发财网可以，钙钛矿是对活性层材料的结构统称，经典的材料是卤化铅甲胺(CH3NH3PbX3perovskites，其中X代表卤族元素，X=I,Br,Cl)尊龙人生就是博iAG发财网可以。其发展极为迅速，光电转换效率在短短的10年间从3.8%到25%，更有各个领域的专家推出钙钛矿/硅基叠层太阳能电池，钙钛矿/铜基薄膜叠层电池以及全无机钙钛矿型太阳能电池等多元化的基于“钙钛矿”概念的太阳能电池尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以，有望成为下一代太阳能电池的主力产品。

　　半导体薄膜电池的光致发光（以下简称PL）及时间分辨光致发光（以下简称TRPL）表征意义

　　1）铜基半导体薄膜太阳能电池在PL表征意义—表征材料带隙：1-1.5(2)eV

　　材料通过掺杂之后，会呈现不同的PL图谱（不同的带隙），对于研究材料的物理机理（直接带隙、间接带隙、缺陷）具有基本及重要的表征意义。

　　TRPL（时间分辨光致发光）表征意义—测量少数载流子寿命，推算载流子扩散长度。

　　2）钙钛矿太阳能电池在显微PL表征意义—表征材料的响应及器件荧光猝灭特性

　　测钙钛矿太阳能电池器件的荧光强度，此时还有参与工作的电子传输层和空穴传输层，很多课题组都会研究替换电子/空穴传输层的材料尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以，来提高对电子/空穴的抽取，此时就产生荧光猝灭尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以，荧光强度衰减尊龙人生就是博iAG发财网可以，荧光寿命减短尊龙人生就是博iAG发财网可以，IPCE提高；由于显微PL具备足够高的灵敏度，可以明显区分荧光猝灭后的强度变化；

　　对于半导体薄膜太阳能电池，荧光寿命的表征有助于研究载流子扩散长度/距离，而在钙钛矿型太阳能电池里，钙钛矿半导体层作为器件组成的重要“基石”，针对材料本身进行TRPL甚至是显微TRPL的表征尊龙人生就是博iAG发财网可以，有利于评估其材料质量及缺陷尊龙人生就是博iAG发财网可以。

　　CH3NH3PbI3(Cl) 薄膜的荧光成像及取点PL&TRPL测量[5]载流子重组过程，即自由电子-空穴发光是钙钛矿太阳能电池里常被研究的，也是直接关乎其性能的过程[6]尊龙人生就是博iAG发财网可以。平面异质结钙钛矿太阳电池除了钙钛矿层具有强大的光电性能尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以，还需要电子传输层和空穴传输层为电子和空穴提供了独立的输运通道尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以。组成的结构又分为n-i-p型和p-i-n型两种，其中钙钛矿层分别与电子传输层和空穴传输层形成两个界面, 在这两个界面上实现电子和空穴的快速分离。通过PL相对强度（或是量子产率）以及TRPL的衰减时间变化尊龙人生就是博iAG发财网可以，可以佐证通过替换电子传输层尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以、空穴传输层材料，电子空穴被快速抽取尊龙人生就是博iAG发财网可以，IPCE得以改良的结果。测钙钛矿太阳能电池器件的寿命，此寿命在几十几百纳秒尊龙人生就是博iAG发财网可以，以皮秒脉冲激光器搭配时间相关单光子计数器（TCSPC），可以完美覆盖亚纳秒到10μs时间尺度的荧光寿命测量。

　　3）PL mapping测量功能：配置电动位移台及阵列探测器如CCD尊龙人生就是博iAG发财网可以，看材料生长缺陷，便于研究制备工艺的改善；

　　1）显微光路模块尊龙人生就是博iAG发财网可以，带内置（空间）光路尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以、外置（空间）光路尊龙人生就是博iAG发财网可以、光纤耦合输入，标配10X、50X、100X显微物镜尊龙人生就是博iAG发财网可以，三维可调载物台；

　　近红外TE制冷型PMT，光谱范围：950-1700nm；（部分铜基薄膜电池需要）

　　主机OmniFluo990为核心光谱采集，405nmps脉冲激光器耦合显微光谱模块实现微区的PL和TRPL尊龙人生就是博iAG发财网可以，77K显微低温样品台（温控范围：77.2-300K，液氮为冷媒）提供变温测量环境尊龙人生就是博iAG发财网可以。

　　激发源：405nmps激光二极管，产生主峰在760nm左右的发射峰。其中在77K温度下主峰是763nm尊龙人生就是博iAG发财网可以，86000信号强度，在150K温度下主峰是761nm，15000信号强度尊龙人生就是博iAG发财网可以。温度从77K到150K，峰位蓝移了2nm，并且信号降低了尊龙人生就是博iAG发财网可以尊龙人生就是博iAG发财网可以。卤化物钙钛矿材料的显微TRPL测量

　　激发源：405nmps激光二极管，在77K和150K温度条件下监测760nm发射的寿命衰减曲线尊龙人生就是博iAG发财网可以。通过右图的对比也可以清晰的发现尊龙人生就是博iAG发财网可以，150K的衰减明显快于77K的衰减尊龙人生就是博iAG发财网可以。铜锌锡硒电池的显微PL测试

　　[6]王福芝,谭占鳌,戴松元,李永舫.平面异质结有机-无机杂化钙钛矿太阳电池研究进展,物理学报,2015, (3).

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