IMA™高光谱显微成像系统解锁光伏材料

在相当于10倍太阳光强度下激发的钙钛矿晶体的光致发光（PL）单色图像，以及由蓝色和红色标记区域所对应的钙钛矿晶体的光谱。

扩大新型光伏材料的研发规模

光伏材料领域正呈指数级扩展，太阳能电池的种类地多样化。尽管该领域取得了重要进展，但新兴材料仍难以在经济上与基于硅的材料竞争。这主要是由于对活性层非均匀性的理解和控制不足，从而阻碍了光电性能的优化。为了将下一代太阳能电池推向市场，研究人员必须能够更大尺度地研究材料性质的空间变化。

高光谱成像

为满足这一需求，宏观和微观的高光谱成像技术可快速生成电致发光（EL）和光致发光（PL）图像，实现对缺陷、限制条件以及光电性能的空间观测。这些技术已被成功用于表征CIS、CIGS、GaAs和钙钛矿太阳能电池中的不均匀性。

光度校准

此外，光度校准提供了一种直接方法，用于测量光致发光量子产率（PLQY）、准费米能级分裂（Δμ）以及带隙能量（Eg）等参数的空间分布图。

全局成像

最后，采用全局成像而非共聚焦逐点或线扫描技术，可以在真实的稳态条件下探测材料的光电性能，因为它减少了电荷向较暗区域扩散的现象。在均匀照明下，光致发光实验可在0.1倍至500倍太阳光强度范围内进行，这正是光伏组件的实际工作条件。

钙钛矿模块的高光谱表征：
集成光致发光（PL）、准费米能级分裂（QFLS）和带隙能量（Eg）

光致发光强度（PL intensity，单位：计数）

图像显示了钙钛矿模块中光致发光强度的空间分布。

颜色从蓝色到红色代表强度从低到高（范围：10³ 到 10⁴ 计数）。

图中标注“Local PL drop"表示局部光致发光强度下降区域，可能对应材料缺陷或性能不均。

准费米能级分裂（QFLS，单位：V）

显示了钙钛矿模块中准费米能级分裂的空间分布。

颜色从蓝色到红色表示QFLS值从低到高（范围：1.17 V 到 1.2 V）。

数字1至10标记了模块中的不同条状区域，便于分析各区域的电学性能差异。

带隙能量（Eg，单位：eV）

展示了钙钛矿模块中带隙能量的空间分布。

颜色从蓝色到红色表示带隙能量从低到高（范围：1.65 eV 到 1.67 eV）。

带隙能量的微小变化反映了材料成分或应力的局部差异。

 利用高光谱显微镜的强大功能：探索IMA

东隆科技总代理的IMA是一款高光谱显微镜，可在单一仪器中提供400 nm至1620 nm范围内的光谱和空间信息。通过将科学级可见光（VIS）、近红外（NIR）和/或短波红外（SWIR）显微镜与Photon etc.成像滤光片相结合，可对多种材料进行广泛的光学表征。IMA高光谱成像显微镜能够在单次快照中获取数百万个数据点，并快速绘制光致发光（PL）、电致发光（EL）、荧光、反射率和透射率等图像。IMA具备灵活配置为明场或暗场高光谱显微镜的能力。此外，基于高通量成像滤光片，IMA比传统的逐点扫描系统更快、更高效。

光伏分析变得简单：几分钟内完成PLQY和QFLS成像

随着新型光伏材料的兴起，仅依赖光致发光量子产率（PLQY）成像已不足以全面评估性能。利用IMA高光谱显微镜采集的数据，IMA的新软件模块可让您只需点击几下，即可生成关键的光伏表征图谱——包括光致发光量子产率（PLQY）、准费米能级分裂（QFLS）和带隙能量（Eg），从而获得更深入、更准确的分析结果。

无论您是刚刚开始研究还是深入材料优化阶段，这款工具都快速、可靠，可轻松集成到您的太阳能研究工作流程中。