作用スペクトル(IPCE)測定装置(PEC-S20) 概 要 ■ 本機は、各種太陽電池の作用スペクトル、分光感度スペクトルを測定する装置です。 ■ 一体型の本体は、特別な設置スペースを必要とせず、通常の実験台の上に設置できます。 ■ 本機は、キセノンランプを光源として用いています。モノクロメータで分光した単色光 を、光ファイバ(出射径3mm)を通してサンプルに照射します。 ■ 照射強度は、480nmにおいて、2mW以上と、比較的強い単色光強度が推奨される色素増 感太陽電池の評価に最適です。 ■ 専用ソフトウェアにより、補正された作用スペクトルをリアルタイムで画面上に表示し ます。測定された作用スペクトル(IPCEスペクトル)より、基準太陽光照射下 (AM1.5G/100 mW cm-2)における太陽電池の短絡電流密度も、自動計算されます。 本体外観 照射用光ファイバ ■本体は電源一体型です。 完全卓上型のIPCE測定装置 です。 ● 本機を卓上に置く場合の必要スペースは、 奥行き60 cm、幅80 cmです。 ● 写真の構成以外に、Windows XPが動作す るパーソナルコンピュータが別途必要です。 装置本体 試料室 ■ 光ファイバ照射による光電流応答スペクトルの測定の様子(左図)。試験用の セルは、受光部がおよそ5 mm 四方。φ3 mmのファイバ(右図)を使い、強 い単色光強度の光を接射して、光電流を測定します。 直径3 mmの光ファイバを通してセルに接射することで、セルの発電層の面積 にかかわらずに、入力の光子数を限定する方法です。 Peccell Technologies, Inc. ■■■■■■■ 測定・解析ソフトウェア「PEC-Pro」 測定例 ■ リファレンス測定モード リファレンス用のシリコンセルの データを測定します。コンピュー タに保存された添付のリファレン スシリコンセルのIPCEスペクト ルより、波長ごとの照射光量を計 算することができます。 ■ サンプル測定モード サンプル測定モードでは、リファ レンス測定モードでのデータをも とに、光量補正済みのデータを、 リアルタイムで表示しながら測定 します。 IPCEスペクトルから計算される短絡電流値と、ソーラシ ミュレータ下で測定した短絡電流値の比較。 ■ 短絡電流値の自動計算機能 測定されたIPCEスペクトルから、 基準太陽光スペクトル(AM1.5G 100 mW cm-2)のデータを用いて、 ■ データの保存と読み込み 測定データは、PEC-Pro形式(バイ ナリ形式)とテキスト形式で保存 されます。テキスト形式のデータ は、エクセルなどに簡単に読み込 むことができます。 N719色素を用いた色素増感太陽電池の計測例 (上) PEC-Proにより測定したIPCEスペクトル (下) PEC-IV2(別売り)により測定したI-Vカーブ 構成・仕様 ● 装置本体 サイズ 測定方法 測定波長範囲 照射波長範囲 単色光強度 波長純度 光源 ● 光ファイバー ファイバー 出射口 ● 試料室 サイズ IVアンプ : : : : : : : W355 x D408 x H441 mm DC(直流)測定法(標準仕様時) 400 nm ~ 800 nm (標準仕様時) 300 nm ~ 1000 nm 約 2 mW at 480 nm (標準仕様時) 約 30 nm (標準仕様時) 150 W キセノンランプ (オゾンレスタイプ) : バンドルファイバ(SUS) : 出射径 3 mm、外径 5 mm ファイバー長 : 1 m フォルダ : 着脱可能フォルダ : W300×H218×D200 mm : 切替式(x1, x10, x100, x1k) 試料台 出力電圧 : : ラボジャッキ式 10 V ● 較正用セル Si photodiode : S1337-1010BQ 分光感度較正データ付(浜松ホトニクス) ● 測定・解析ソフトウェア ソフトウェア : PEC-PRO 波長制御 : ステップスキャン フィルタ制御 : 自動切替 データ処理 : 分光感度変換、量子収率変換、Jsc換算、スペクトル演算
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