作者：李jw 时间：2026-09-23
加拿大Sciencetech公司的PTS系列太阳能电池量子效率测量系统可进行光谱响应（SR）、外量子效率（EQE/IPCE）、内量子效率（IQE）和IV特性测量，配套SciPV软件操作。量子效率测试系统包含主氙弧灯光源、可调带通1/4m Czerny-Turner单色仪，可选配AAA级稳态太阳光模拟器作为偏置光源、测量电子设备、控制电脑及软件。屏蔽避光样品室采用铰链盖设计，可从顶部、正面和侧面操作。
Sciencetech PTS系列量子效率测试系统产品示意图
PTS-S采用150W或300W短氙弧灯作为光源，波长覆盖250-2500nm，适用于太阳能电池，钙钛矿电池等常规光伏器件的EQE/IPCE测试。配备1/4m Czerny-Turner单色仪与电动三光栅转塔，内置锁相放大器与4-200Hz斩波器，支持AC/DC双模式测量。PTS-X在PTS-S基础上增加QTH（石英钨卤素）灯，采用氙灯与QTH双灯配置，波长覆盖扩展至300-5000nm，可覆盖中红外波段。
量子效率测试系统测量功能
PTS系列提供PTS-S（标准光谱范围）和PTS-X（扩展光谱范围）两个基础型号，太阳能电池量子效率测量系统测量能力如下：
|
测量项目 |
PTS-S（175-9201） |
PTS-X（175-9202） |
|
IV测试（Voc，Isc，Jsc，Rshunt，Pmax，效率，填充因子） |
包含 |
包含 |
|
光谱响应（SR）扫描范围 |
250-2500nm |
300-5000nm |
|
外量子效率（EQE/IPCE） |
包含 |
包含 |
|
AC和DC测量模式 |
包含 |
包含 |
|
内量子效率（IQE） |
可选附加 |
可选附加 |
PTS量子效率测试系统示意图
太阳能电池量子效率测量系统配置选择五步骤
首先，根据您所需的频谱范围选择标准或扩展波长范围。接下来，选择合适的源测量仪和偏置光源选项，并添加兼容的样品腔室，该腔室具备诸如细胞夹持器和可移动平台等功能。最后，浏览附加功能页面以了解其他增强功能，从而完成太阳能电池测试系统的设置。
PTS系列采用模块化配置，按以下五个步骤选择所需功能：
|
选型步骤 |
选型 |
描述 |
型号后缀 |
|
Step 1 选择光谱范围 |
标准光谱范围（-S） |
单氙弧灯光源，光谱范围250‑2500 nm |
PTS‑S |
|
扩展光谱范围（-X） |
氙弧灯+QTH卤素灯，光谱范围300‑5000 nm |
PTS‑X |
|
|
Step 2 偏置光源 |
无偏置光源（-NB） |
计划使用客户自备偏置光源时选择该配置 |
-NB |
|
AAA级太阳光模拟器偏置光源（-A1） |
1倍太阳光强，AAA级； 配备AM1.5G滤光片及额外滤光片插槽。标准样品腔下偏置光照区域25 × 25 mm；扩展样品腔下为50 × 50 mm |
0 |
|
|
Step 3 样品腔 |
标准样品腔（-ST） |
最大可适配 75 mm（3英寸）电池夹具（夹具为选配件）；若选配偏置光源，光照区域25 × 25 mm；不支持电动XY位移台 |
-ST |
|
扩展样品腔（-EX） |
最大可适配150 mm（6英寸）电池夹具（夹具为选配件）；若选配偏置光源，光照区域50 × 50 mm；支持选配电动XY位移台 |
-EX |
|
|
Step 4 XY位移台 |
无 XY 位移台（-NS） |
适合固定区域测量，无需样品扫描移动；全部PTS机型均标配手动高度调节 |
-NS |
|
XY 电动位移台（-XY） |
可对样品实现电动扫描，可测量6英寸电池的任意位置；位移台由SciPV软件进行电机控制 |
-XY |
|
|
Step 5 源表 |
不带源表（-NSMR） |
客户自备源表，或后续选购其他型号源表模块（详见下一页） |
-NSMR |
|
Precise S100 源表（-S100） |
30 V，1 A |
0 |
规格参数
|
|
配置描述 |
PTS-S （175-9201） |
PTS-X （175-9202） |
|
可调光源 |
150W氙短弧灯（寿命1200小时）和/或250W QTH灯（平均寿命50小时） |
氙短弧灯 |
氙灯+石英钨卤素灯 |
|
调谐/扫描范围 |
250-2500nm |
300-5000nm |
|
|
1/4m Czerny-Turner单色仪，带可调带通和电动三光栅转塔系统（3块光栅） |
0.2-24nm，1200线/mm，闪耀@250nm 0.2-24nm，1200线/mm，闪耀@500nm 0.4-48nm，600线/mm，闪耀@1000nm |
0.4-48nm，600线/mm，闪耀@500nm 0.8-96nm，300线/mm，闪耀@2000nm 1.6-192nm，150线/mm，闪耀@5400nm |
|
|
可调光束尺寸 |
标准光学件下焦平面直径0.5-2.4mm |
||
|
硬涂层级序分选滤光片 |
包含 |
||
|
偏置光源 |
150W或300W氙短弧灯，150W平均寿命1200小时，300W平均寿命900小时 |
可选：150W配标准样品室或300W配扩展样品室 |
|
|
25×25或50×50mm AAA级（ASTM E927-19）太阳光模拟器 |
|||
|
包含已安装的AM1.5G滤光片+附加滤光片插槽 |
|||
|
参考探测器 |
宽带热释电探测器，元件直径5mm |
包含 |
|
|
校准范围 |
250-2500nm |
300-5000nm |
|
|
IQE测量系统 |
50mm积分球 |
可选，可作为附加选项 |
|
|
内量子效率测量由材料反射率测量确定（硬件包含），250-2500nm范围 |
|||
|
测量系统 |
源表 |
可选 |
可选 |
|
锁相放大器 |
包含 |
包含 |
|
|
斩波器4-200Hz |
包含 |
包含 |
|
|
标准自动时间常数功能 |
包含 |
包含 |
|
|
温度控制（10-60℃） |
附件可选 |
附件可选 |
|
|
AC和DC测量模式 |
包含 |
包含 |
|
|
样品放置 |
样品垫片用于将样品正确放置在单色光和偏置光束下 |
包含一个简单的50×50mm样品垫片，各种电池卡盘可作为附加选项。包含电气连接 |
|
|
软件与接口 |
基于NET编写的现代软件（Windows 11操作系统） |
SciPV包含 |
|
|
数据文件和自动化日志可导出为ASCII |
是 |
||
|
包含预配置和测试完成的控制电脑 |
是 |
||
|
内置微控制器自动切换和监控信号 |
包含 |
||
|
1个USB端口 |
USB-B接口 |
||
|
1个IEC 60320 C14电源输入口 |
是 |
||
|
符合标准 |
适用于按照ASTM E 1021-15、ASTM E948、IEC 60904-8、IEC 60904-1进行的测量 |
是 |
|
|
电源系统 |
单相，可配置为240VAC 50Hz或120VAC 60Hz |
是 |
|
可选配件
|
型号 |
物料号 |
描述 |
|
IQE-TR-PTS |
175-9060 |
使用2英寸积分球和硅及InGaAs探测器，增加300-2500nm范围的反射率和透射率测量的IQE功能 |
|
IQE-IS-R |
175-9062 |
使用2英寸积分球和硅探测器，增加300-1100nm范围的反射率测量的IQE功能 |
|
PTDS-PTS |
175-9032 |
光热偏转光谱附加选项 |
|
LED-PTS |
175-9301 |
LED偏置光附加选项 |
|
SCC-3-TE-PTS |
165-8230 |
9×9cm（3.5×3.5英寸）温控电池卡盘附加选项 |
|
SCC-3-PTS |
165-8231 |
9×9cm（3.5×3.5英寸）基本电池卡盘附加选项 |
|
SCC-MUX |
165-8232 |
带8通道多路复用器的太阳能电池卡盘，非制冷 |
|
IV-MUX |
175-8202 |
PTS系统手动多路复用器附加选项 |
|
SOL-REF-Q |
125-9060 |
校准参考电池，石英窗口 |
|
SCP-2G |
165-8209 |
探针台。2个镀金弹簧尖探针（其他探针类型可选） |
|
SCC-VP |
165-8217 |
专为Sciencetech SCC电池卡盘设计的真空泵 |
|
SCC-VPME1 |
165-8267 |
用于固定大电池的强力真空泵，噪音仅45分贝，非常安静 |
太阳能电池QE测量系统可选配件图示
源表（SMU）
如需另行选购源表（SMU），Sciencetech提供以下三种型号：
SMU-PTS-2401（Keithley 2401，Vmax=20V，Imax=1A）；
SMU-PTS-2450（Keithley 2450，Vmax=200V，Imax=1A）；
SMU-PTS-S100（S100，Vmax=30V，Imax=1A）。
以下为详细参数：
|
参数 |
SMU-PTS-2401 |
SMU-PTS-2450 |
SMU-PTS-S100 |
|
物料号 |
175-9401-C01 |
175-9401-C02 |
175-9401-C03 |
|
测量量 |
VOC，Isc，Jsc，Vmax，Imax，Pmax，FF，Rseries，Rshunt，效率 |
同左 |
同左 |
|
最大电压 |
20V |
200V |
30V |
|
最大电流 |
1A |
1A |
1A |
|
最大功率 |
20W |
20W |
30W |
|
电压测量分辨率 |
100nV |
10nV |
30µV |
|
电流测量分辨率 |
1pA |
10fA |
10pA |
|
运行模式 |
连续 |
连续 |
连续 |
|
源表型号 |
Keithley 2401 |
Keithley 2450 |
Precise S100 |
|
触摸屏 |
无 |
有 |
有 |
|
最大电压下电压源精度（1年，23℃±5℃） |
0.02%+2.4mV |
0.015%+24mV |
0.1%+3mV |
|
最大电压下电压编程分辨率 |
500µV |
5mV |
3mV |
|
最大电流下电流测量精度（1年，23℃±5℃） |
0.22%+570µA |
0.03%+500µA |
0.1%+2mA |
|
连接方式 |
4线（远程）测量 （In/Out+Sense+/-） |
同左 |
同左 |
|
每次扫描数据点数 |
无限制 |
无限制 |
无限制 |
软件界面：SciPV软件特征，太阳能电池QE测量系统
-自动控制光谱响应、外部量子效率、内部量子效率和反射率的测量。
-采集的数据和自动控制的日志存储成ASCII格式。
-IV曲线、开路电压Voc、短路电流Isc、电流密度Jsc、分流电阻Rshunt、串联电阻Rs、最大输出功率 Pmax、填充系数FF、电池效率、平均光功率，以及最大功率点电压Vmp、电流Imp和电阻Rmp的测量。
-AC/DC测量模式：AC模式采用斩波单色光束配合锁相放大测量，DC模式适用于无法使用斩波单色光束测量的样品。
-温度测序IV和功率测量功能。
-PTS样品台支持DUT温度监控和控制。
-QE模块报告最大量子效率及对应波长、最大光谱响应及对应波长、总积分功率、最大反射率及对应波长。
-软件基于.NET框架开发，运行于Windows11系统，随附预配置并测试完成的控制电脑，内置微控制器自动切换和监控信号。
-支持电动XY位移台控制，可对样品表面进行逐点扫描测量。
注：如果您想升级太阳能电池QE测量系统到其他测量模式，请联系我们。
太阳能电池测试系统高级技术概述
Sciencetech太阳能电池测试系统提供多种采用更先进技术的PTS系统，用于研究器件和材料的光电特性。这些高级测量方法包括光热偏转光谱（PTDS）、恒定光电流法（CPM）和稳态光电导（SSP），可满足从材料光吸收特性到缺陷态表征的多层次研究需求。
PTDS（光热偏转光谱）
Sciencetech的PTDS系统使用横向光热偏转光谱技术测量材料的相对吸光度。当吸收样品放置在含有热流体的比色皿中时，入射激发光转化为热量，通过对流传热改变热流体的折射率，导致探测光束偏离其初始路径，由位置敏感探测器接收偏转信号。
CPM（恒定光电流法）
Sciencetech的恒定光电流法（CPM）在各波长间主动维持单色光源的恒定功率，偏置光照可选。该方法通过精确测量材料的光吸收系数，从而精确测量缺陷密度和光致材料退化。
SSP（稳态光电导）
Sciencetech的稳态光电导（SSP）方法在样品两端施加偏置电压，同时以特定波长照射样品并测量产生的器件电流。根据情况，也可以同时使用偏置光。该技术可表征材料带隙内的缺陷和陷阱态。
套装订购
|
型号 |
物料号 |
描述 |
|
PTS-S |
175-9201 |
PTS，标准范围（250-2500nm，氙灯光源） |
|
PTS-X |
175-9202 |
PTS，扩展范围（300-5000nm，氙灯和QTH双光源） |
|
PTS-3-PTD |
175-9206 |
带光热偏转光谱功能的PTS |
|
PTS-3-CPM |
175-9003 |
带恒定光电流法功能的PTS |
|
PTS-4-SSP |
175-9006 |
带稳态光电导功能的PTS |
