| 基本的光谱测量方法 一般来说，探测器的光谱响应是通过测量单色光对探测器的辐照，并对感兴趣的波长范围进行扫描得到的。每增加一个波长时的单色光的辐照输出信号总量首先由一个标准探测器进行标定，然后再把待检测的探测器放置到光路中。待测探测器上产生的信号除以光的总量，就是探测器的光谱响应。光源一般选用扫描光栅单色仪（见图3）。
图3. 在进行探测器光谱响应测量时，一般选用扫描光栅单色仪作为光源。双通单色仪的内部构造有宽带光源、准直输出，以及参考探测器和待测探测器。 扫描单色仪使用精密机械部件和狭缝来选出由光栅对宽带光源色散而产生的特定波长。然而，从这样一个光源分出的单色光的强度是非常微弱的。观测表明，许多太阳能电池在强光和弱光时的响应是不同的。虽然不能获得与太阳光亮度相同的单色光，但是通过一个白偏置的光源可以有效地模拟明亮的环境条件。这样一个恒定的光源通过提高整体光强水平来达到跟太阳光一样的值。通过这种办法，可以对光伏太阳能电池的光谱响应特性进行更加典型的测量。 光谱响应测量 使白偏置光和单色光在样品上重合是非常重要的。如果做不到这一点，在偏置和未偏置条件下就会得到同样的响应。由于光斑很小，准直就尤为关键。同时，许多多晶材料在晶圆上显示出了非均匀响应。对于检测这种器件的均匀性来讲，小光斑会非常合适（见图4）。
图4. 上图是光伏太阳能电池在没有白光偏置时对应于980nm的相对响应，下图是同一个电池在1kW/m2白光偏置下对应于980nm的响应。 反射率和效率的测量 确定光伏太阳能电池的内部量子效率需要测量器件的反射率。这样的电池表面反射主要包括镜面反射和一些受限的漫反射。尽管漫反射与镜面反射相比非常少，但是对器件的量子效率却有很大的影响。增加一个测量镜面反射和漫反射的组件（如OL 750-71），就可以同时测量待测探测器的功率响应和反射率，因而也就可以计算外部和内部量子效率。反射率测量的几何结构适合于镜面（类似镜面的）样品，漫反射附件OL 740-70适合于测量没有镜面抛光的样品。 尽管多晶硅在持续供应方面存在问题，但是光伏产业仍在保持持续增长并走向成熟，而且研究人员也正在研发多种不同材料，以期进一步提高太阳能电池的转换效率，事实上已经有报道过效率超过6%的塑料太阳能电池。所有这一切都需要公认的、正确的、并且有意义的计量方法对在现实操作环境下的太阳能电池的光谱性能进行评价，而白光偏置和高性能单色光源是实现这一目标的基础。 作者： Ghassan E. Jabbour，Evan Williams，亚利桑那州立大学 |
