La muestra a analizar es situada en una plataforma en condiciones de vacío, que permite movimientos motorizados en el plano XY y posicionamiento manual en el eje vertical (Z). Una vez colocada y posicionada la muestra, ésta es iluminada con un haz monocromático desde longitudes de onda que barren el ultravioleta hasta infrarrojo (UV-VIS-IR). El equipo permite que la muestra pueda ser excitada por luz blanca normalizada AM 1.5G (espectro solar global estándar para uso terrestre).
La cámara donde se recogen las medidas es cerrada con el fin de apantallar y aislar de cualquier efecto producido por fuentes externas de luz.
Parámetros medidos por el instrumento:
• Corriente por efecto fotoeléctrico (I)
• Coeficiente de reflexión espectral (R)
• Coeficiente de transmisión espectral (T)
Características:
• Eficiencia cuántica externa (EQE o IPCE)
• Eficiencia cuántica interna (IQE o APCE)
• Densidad de corriente de cortocircuito (JsC)
La utilización de la energía que proviene del sol para transformarla en calor o electricidad (solar térmica o fotovoltaica) es uno de los tipos de energía enmarcados como renovables. Las fuentes de energía renovables son claves para una adecuada transición energética y para reducir aquellas formas de energía basadas en combustibles fósiles con mayor impacto climático.
El desarrollo de tecnologías de fabricación de células fotovoltaicas está en continuo crecimiento como por ejemplo las basadas en Perovskite “quantum dots” (semiconductores ultrafinos), de unión múltiple o los desarrollos con compuestos orgánicos.
La caracterización y análisis del efecto fotoeléctrico es fundamental en el proceso de fabricación, calidad y mejora en placas solares fotovoltaicas en unas u otras tecnologías.
Existen diversas técnicas usadas en los procesos de calidad de células fotovoltaicas que permitan condiciones de medida estables en todo el rango espectral solar de testeo. La mayoría de ellas se basan en iluminar o bombardear las muestras con haces de luz o partículas con el fin de obtener medidas de corriente, coeficientes de reflexión o transmisión o eficiencia.
El espectrómetro de fotovoltaica de Fotonowy usa la espectrometría para realizar la caracterización de parámetros de células fotovoltaicas con diferentes tecnologías por medio de iluminación de haces monocromáticos de luz, desde ultravioleta hasta infrarrojo, permitiendo el análisis de la muestra para todo el espectro solar normalizado (AM 1.5G)
Los módulos de los que se compone el equipo son:
• Cámara experimental
• Mesa motorizada en plano XY para vacío y bomba de vacío
• Esfera integradora
• Lámpara de Xenón y filtro AM1.5G
• Monocromador con dos rendijas de entrada para cambio automático de fuente
• Lámpara de Xenón en la entrada del monocromador
• Lámpara Halógena a la entrada del monocromador
• Potenciostato para el voltaje de muestreo
• Computador con software dedicado “FotoGU
Características principales del espectrómetro para fotovoltaica:
• Rango espectral: 200-1650nm
• Irradiancia ajustable del haz de luz blanca :0.01 – 0.1W/cm2
• Homogeneidad de iluminación: 10%
• Rango de posicionamiento para los ejes XY de la plataforma: 20 x 20 cm
• Pines ajustables (inferiores y superiores) para posicionamiento de diferentes espesores de muestras
• Recubrimiento de oro del área de contacto para optimizar medida eléctrica de la muestra
• Rango de polarización de muestreo (bias): +/-2V
Accesorios compatibles
• Calibrador de luz
• Fuente de Arco de Xenon 150WI”
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