이 절차는 적절한 자극을 통해 생성되는 전지의 국부 단락 전류 Isc를 측정하는 것을 기반으로 합니다. 측정을 위해 태양전지에 전극을 연결하고 국부적으로 레이저 광을 조사합니다. 이 방법의 장점은 간단한 구성과 높은 분해능이며, 단점은 시료에 전극을 연결해야 한다는 점으로, 이 때문에 이미 제작이 완료된 전지만 검사할 수 있습니다. 수명, 이동도 또는 결함 세부 사항에 대한 예측이 가능합니다.
측정된 단락 전류를 통해 다음 식을 이용하여 외부 양자 효율을 구할 수 있습니다:
\(EQE = \cfrac{I_{SC}\cdot h \cfrac{c}{\lambda}}{P \cdot e}\)
여기서 P는 레이저 출력이고 λ는 파장이다. 외부 양자 효율은 셀 내부 부피의 특성뿐만 아니라 표면의 반사 특성에도 좌우된다. 반사를 무시할 수 있다면 다음 메커니즘이 EQE를 결정한다:
체적 내 소수 캐리어의 재결합
전면 및 후면 표면에서의 소수 캐리어 재결합
태양전지 내부의 섀트
내부 양자 효율(IQE)은 표면에서의 빛 반사를 포함한다:
\(IQE = EQE\cfrac{1}{1 - R(\lambda)}\)
확산 길이를 결정하기 위해서는 침투 깊이가 서로 다른 최소 4가지 파장에 대해 IQE를 측정해야 합니다. 1/IQE 대 1/a 그래프의 기울기는 유효 확산 길이의 역수입니다.
Fig. 1: internal quantum efficiency of a solar cell measured with 4 different wavelength
관련 솔루션 및 산업: 에피택셜 레이어 및 박막, 태양광 발전
