この手法は、適切な励起によってセル内に発生する局所的な短絡電流Iscの測定に基づいている。測定にあたっては、太陽電池に電極を接続し、局所的にレーザー光を照射する。 この手法の利点は、構成が簡単で高分解能である点ですが、欠点は試料にコンタクトを形成する必要があるため、製造工程がすでに完了したセルしか測定できないことです。寿命、移動度、または欠陥の詳細に関する予測が可能です。

測定された短絡電流から、以下の式を用いて外部量子効率を算出できる:

 

\(EQE = \cfrac{I_{SC}\cdot h \cfrac{c}{\lambda}}{P \cdot e}\)

 

ここで、Pはレーザー出力、λは波長である。外部量子効率は、セル内部の特性だけでなく、表面の反射特性にも依存する。反射を無視できる場合、以下のメカニズムが外部量子効率を決定する: 

  • 体積内での少数キャリアの再結合

  • 前面および背面の表面における少数キャリアの再結合

  • 太陽電池内のシャント

内部量子効率(IQE)には、表面での光の反射が含まれる:

 

\(IQE = EQE\cfrac{1}{1 - R(\lambda)}\)

 

拡散長を決定するには、少なくとも4つの異なる波長(それぞれ透過深度が異なるもの)についてIQEを測定する必要があります。1/IQE対1/aの直線の傾きは、有効拡散長の逆数となります。


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