Espectroscopio de fotocorriente de intensidad modulada
El IMPS/IMVS utiliza un LED monocromático con intensidad luminosa modulada de onda sinusoidal, cuya frecuencia puede definirse en un amplio rango y permitiendo conocer parámetros dinámicos como: tiempo de transporte del portador de carga o ratios de recombinación entre otras. Cuando la muestra analizada se encuentra sumergida en un electrolito, la muestra puede además iluminarse por ambos lados: a través del propio electrolito (para estudios de interfaz electrolito-superficie), o a través de la ventana óptica posterior (con el fin de examinar la interfaz sustrato-muestra).
El instrumento permite alojar la célula de tal forma que apantalla tanto la luz ambiente como cualquier campo electromagnético externo que pueda contaminar las medidas. Parámetros principales medidos por el instrumento: • Tiempo de vida media de portadores minoritarios (ratios de recombinación). • Tiempo de transporte a través de la muestra. • Tasas de transferencia de carga. • Constante de difusión. • Longitud de difusión para un espesor de muestra definido. • Espesor de la muestra para longitud de difusión definidas.
El desarrollo de tecnologías de fabricación de células fotovoltaicas está en continuo crecimiento dada la importancia de hoy en día que tienen en el contexto de las energías renovables. La caracterización y análisis de los dispositivos fotovoltaicos es fundamental en el proceso de fabricación, calidad y mejora en placas solares fotovoltaicas en unas u otras tecnologías. El instrumento IMPS/IMVS usa la técnica de espectroscopía para analizar las funciones de transferencias entre la intensidad luminosa modulada incidente y la corriente o voltaje generados. Este análisis permite caracterizar cual es el comportamiento dinámico de las muestras como complemento a las mediciones estáticas de los valores de fotovoltaje/fotocorriente.
Los módulos de los que se compone el equipo y sus especificaciones son: • Fuente de luz LED (NIR, VIS y UV). o Slots de 10 LEDs o Longitudes de onda por defecto: 365 nm, 385 nm, 405 nm, 450 nm, 520 nm, 590 nm, 630 nm, 740 nm, 840 nm, blanco (3000 K). o Disponible selección de LED customizada. o Potencia eléctrica típica del LED: 3W. o Modulación de intensidad de luz: cuadrada, diente sierra o sinusoidal con amplitud e intensidad de luz polarizada ajustables. o Rango de frecuencia de modulación de luz: 1uHz – 10KHz • Controllador: o Ratio de muestreo máximo: 1KSample/s o Tipo de conexión en PC: USB 2.0 • Potenciostato para fotocorriente y medidas de potencial en circuito abierto (OCP). o Rango de polarización: -5V a 5V o Rango de corrientes: Current ranges: 10 nA, 100 nA, 1 µA, 10 µA, 100 µA, 1 mA, 10 mA. o Resolución de corriente: desde 1pA a 100nA (dependiendo del rango) • Cámara de muestras que protege las células tanto de campos electromagnéticos. externos como de cualquier fuente de luz ambiente. • Cubeta electroquímica con electrodos: o Adaptado a muestras tanto opacas como trasparentes. o Contenedor de PTFE o Electrodo de referencia de Ag/AgCl o Electrodo de conteo: Pt
