产品简介
准费米能级分裂测试仪HiYield-QFLS用于测试太阳能电池（又称太阳电池）等光电器件的准费米能级分裂（QFLS）。QFLS是指在太阳能电池中，由于光照引起的非平衡载流子（电子和空穴）的产生，导致电子的费米能级与空穴的费米能级发生分离。这一现象对于提高太阳能电池的性能至关重要，因为它有助于提高开路电压和整体的能量转换效率。由QFLS可以得到暗指开路电压（iVoc），所以HiYield-QFLS又可以称为太阳能电池暗指电压测试仪。系统支持QFLS_PL、QFLS_EL、Pseudo-JV和Equi-PV等功能，用于比较光强、材料和器件结构对QFLS及非辐射损失的影响。HiYield-QFLS集成了HiYield-EL的功能，即包含了电致发光量子效率测试功能。HiYield-QFLS是OrientalSpectra（下称0S）旗下HiYield产品家族的成员之一。目前，HiYield产品家族包括：电致发光量子效率测量仪（HiYield-EL）、超微弱电致发光测量系统 (HiYield-EL-L)、光致发光量子效率测量仪（HiYield-PL）、准费米能级分裂测试仪（HiYield-QFLS）、太阳能电池损耗分析仪（HiYield-ENGL）等。
HiYield-QFLS是国内首款商业化准费米能级分裂测试仪。它源自OS成熟与口碑卓越的HiYield系列，这款仪器融合了一体化设计的理念，将众多高精度的功能模块集成于一个紧凑的机身之中，不仅节省了宝贵的实验空间，还通过减少设备间的冗余连接，显著提高了整体的稳定性和工作效率。HiYield-QFLS采用了高品质的材料和工艺，借鉴了HiYield系列产品近5年的设计开发与用户使用经验，确保了用户可以迅速得到稳定可靠的测量结果。操作便捷性也是HiYield-QFLS的一大亮点。它配备了直观的操作界面，使得即使是对设备不熟悉的用户也能快速上手，减少了培训成本和时间。智能化的软件支持进一步简化了批量测试、数据分析和导出的过程，极大地提升了工作效率。
产品特点
□ 行业首款全功能 QFLS 测试设备；
□ 适用于弱激子束缚材料体系测试表征，如钙钛矿光伏等，高度集成化设备；
□ 丰富的、前沿的测试功能，集成了 6 大模块功能，每一个模块功能下还具备了 各种丰富的测试模式；
□ Turn-key 系统，具有充分的 Plug & Play 特征；
□ 一体式设计，具有自动化、高度集成化的特点；
□ 用户友好设计理念，对操作人员的专业技能要求低；
□ 多子器件测试切换由软件进行，测试效率高；
□ 集成监控观察模块；
□ 集成测温模块；
□ 测量准费米能级分裂（QFLS）并获得暗指开路电压（iVoc）；
□ 支持QFLS_PL、QFLS_EL、Pseudo-JV和Equi-PV等功能模块；
□ 用于分析光强、材料和器件结构对QFLS及非辐射损失的影响。
功能参数
➢ 功能模块
□ 电致发光量子效率测量（EL）
□ 光致发光（材料）QFLS 测试（QFLSPL）
□ 电致发光（器件）QFLS 测试（QFLSEL）
□ QFLSEL成像测试（QFLSEL-mapping）
□ Pseudo-JV
□ 等效光伏特性测试（Equi-PV）
➢ 分模块功能
□ 电致发光量子效率测量模块（EL）
√ 测量模式： a) 电压扫描（含分段扫描、循环扫描等）； b) 恒压单点测量； c) 恒流单点测量； d) 稳定性测量：不同老化时间下测量; e) 含6通道子器件的自动测量功能。
√ 参数类别： a) 效率参数（绝对法外量子效率、电流效率、功率效率等）； b) 电学参数：电压（V）、电流（I）、电流密度（J）、电功率（W）、电功率密 度等； c) 辐射度学：光谱功率分布、辐射通量、光通量、光视效能、峰值波长、主波长 等；d) 色度学：CIE 色度坐标、相关色温（CCT）、MK-1（mred）、显色指数（CRI）、 RGB 颜色值等； e) 稳定性测试：以上参数的老化参数。
□ 光致发光（材料）QFLS 测试（QFLSPL）
√ 单点辐照度的 QFLSPL
√ 不同辐照度下的 QFLSPL 扫描
□ 电致发光（器件）QFLS 测试（QFLSEL）
√ 单点电流或电压的 QFLSPL
√ 不同电流或电压的 QFLSPL 扫描
□ QFLSEL成像测试（QFLSEL-mapping）
√ 单点电流或电压一维 QFLSEL 成像测试
√ 不同电流或电压一维 QFLSEL 成像测试
√ 单点电流或电压二维 QFLSEL 成像测试
√ 不同电流或电压二维 QFLSEL 成像测试
□ Pseudo-JV
测试 532nm 激光等效的 Pseudo-JV ：
√ 不同光强 Voc 自动扫描测试
√ 不同光强 JSC 自动扫描测试
√ Pseudo-JV
□ 等效光伏特性测试（Equi-PV）
以 532nm 激光做为辐照源，测试器件的等效光伏特性，参数如下：
√ 短路电流
√ 开路电压
√ 填充因子
√ 能量转换效率
√ 伏安（JV）曲线
√ 器件理想因子（ideality factor）
产品应用
➢ 太阳能电池
□ 有机太阳能电池
□ 钙钛矿太阳能电池
□ 染料敏化太阳能电池
□ 铜铟镓硒太阳能电池
➢ 电致发光器件
□ 钙钛矿发光二极管
□ 有机发光二极管
□ 发光二极管
□ 量子点发光二极管等
➢ MOF（金属有机框架）
➢ COF（共轭有机框架）
➢ 镉锌碲化物（CZT）
➢Mxenes
➢光催化器件等。
主要技术参数
HiYield-QFLS |
功能 | EL | 标配 |
QFLSPL | 标配 |
QFLSEL | 标配 |
QFLSEL-mapping | 可选配 |
Pseudo-JV | 标配 |
Equi-PV | 标配 |
监控观察模块 | 标配 |
测温模块 | 标配 |
波长范围（可选） | 350-1050nm |
900-1700nm |
350-1700nm |
波长分辨率 | 0.25nm |
辐照源 | 波长 | 532nm |
等效光强 | 0.001-11个太阳 |
自动测试器件通道数 | 6 |
电流电压范围 | +/-10V, +/-150mA |
电流电压分辨率 | 10nA/1mV |
Mapping模块 | 分辨率 | 5um |
最大XY行程 | 10mm |
最大器件面积 | 25mm*25mm |
测温范围 | 5-120℃ |
软件 | HiYield-QFLS软件包
|
专业名词解析
准费米能级分裂QFLS： 准费米能级分裂（QFLS）描述光照或注入条件下电子和空穴准费米能级之间的能量差。它反映吸收层在非平衡状态下可达到的电压潜力；
暗指开路电压iVoc： 暗指开路电压（iVoc）是由材料或发光测量推得的隐含开路电压，用于评价吸收层或半器件的电压潜力。iVoc与完整器件实测Voc的差异可反映接触和界面损失；
QFLS_PL： QFLS_PL通过绝对光致发光相关测量估算光激发条件下的准费米能级分裂。结果依赖绝对校准、光强、温度和带隙等输入；
QFLS_EL： QFLS_EL利用电致发光相关测量分析器件注入条件下的准费米能级分裂或相关损失。它与QFLS_PL的激励方式和物理条件不同；
Pseudo-JV： Pseudo-JV是基于光强或发光相关数据构建的伪电流-电压关系，用于减少串联电阻等因素影响并分析器件潜在性能。其计算模型和输入条件需明确。
常见问题
HiYield-QFLS是准费米能级分裂测试仪，核心用于测量太阳能电池及相关光电器件的准费米能级分裂（QFLS），并由QFLS获得暗指开路电压（iVoc）。理解HiYield-QFLS时，重点关注准费米能级分裂QFLS、暗指开路电压iVoc、QFLS_PL、QFLS_EL和Pseudo-JV。QFLS反映吸收层非平衡载流子的能量分裂，iVoc由相关测量推得材料或半器件电压潜力，完整器件Voc还受到接触与界面损失影响。
1. 问：HiYield-QFLS是什么设备，核心测量或功能是什么？
答：HiYield-QFLS是准费米能级分裂测试仪，核心用于测量太阳能电池及相关光电器件的准费米能级分裂（QFLS），并由QFLS获得暗指开路电压（iVoc）。测量准费米能级分裂（QFLS）并获得暗指开路电压（iVoc）。开展实验前，应先明确希望比较的指标、工作条件和数据输出，再据此设计HiYield-QFLS的测量流程。
2. 问：准费米能级分裂QFLS是什么？
答：准费米能级分裂（QFLS）描述光照或注入条件下电子和空穴准费米能级之间的能量差。它反映吸收层在非平衡状态下可达到的电压潜力。
3. 问：如何正确理解暗指开路电压iVoc，常见误区是什么？
答：暗指开路电压（iVoc）是由材料或发光测量推得的隐含开路电压，用于评价吸收层或半器件的电压潜力。iVoc与完整器件实测Voc的差异可反映接触和界面损失。常见误区是只比较最终数值，却忽略测试条件、校准状态或样品差异。使用HiYield-QFLS进行跨样品比较时，应保证关键条件一致并报告不确定度。
4. 问：QFLS、iVoc和器件实测Voc之间有什么关系？
答：QFLS反映吸收层非平衡载流子的能量分裂，iVoc由相关测量推得材料或半器件电压潜力，完整器件Voc还受到接触与界面损失影响。
5. 问：HiYield-QFLS测试中，哪些实验条件最影响结果？
答：QFLS 计算依赖绝对发光校准、带隙和光照条件。还应记录与暗指开路电压iVoc和QFLS_EL相关的设置，因为这些条件可能改变信号幅值、时间尺度、空间分布或计算结果。缺少条件记录时，即使曲线外观相似，也不宜直接比较。
6. 问：如何提高HiYield-QFLS数据的重复性和跨样品可比性？
答：比较薄膜与器件时需保持激发条件和分析方法一致。建议设置空白、标准样品或重复样品，固定采集设置、校准方式和数据处理流程，并保留原始数据与完整元数据。批量测试还应监测系统随时间的漂移。
7. 问：针对QFLS_PL，怎样设计一组更容易复核的实验？
答：先固定样品制备和HiYield-QFLS的基础采集条件，再只改变一个目标变量；随后进行重复测量、条件反转或对照实验，并检查原始数据是否支持同一趋势。若QFLS_PL的解释依赖模型，应同时报告模型假设、拟合残差和参数不确定度。
8. 问：QFLS_EL为什么容易造成误判？如何排查？
答：QFLS_EL利用电致发光相关测量分析器件注入条件下的准费米能级分裂或相关损失。它与QFLS_PL的激励方式和物理条件不同。排查时可从仪器校准、背景与空白、信号强度依赖、时间或空间重复性四个方面入手。只有误差来源被控制后，HiYield-QFLS结果才适合用于机理讨论。
9. 问：Pseudo-JV与当前研究热点有什么关系？
答：Pseudo-JV是基于光强或发光相关数据构建的伪电流-电压关系，用于减少串联电阻等因素影响并分析器件潜在性能。其计算模型和输入条件需明确。该问题连接HiYield-QFLS测量与当前科研中的性能比较、过程追踪或可靠性评价。报告结果时，应给出明确实验条件和判断边界，避免把相关性写成因果关系。
10. 问：研究人员解读HiYield-QFLS结果时，如何避免过度结论？
答：应先确认测试条件与方法假设，再结合QFLS_PL、QFLS_EL及独立表征交叉判断。单一数值、单张图谱或一次测试通常不足以支持完整机理结论；重复实验、对照组和原始数据质量比结论措辞更重要。
产品关键词：准费米能级分裂测试、暗指开路电压测试、iVoc、QFLS mapping、等效光伏特性测试、QYB、准费米能级原理、光致发光光谱仪、光致发光测试仪、费米能级
Product Keywords: Quasi Fermi level splitting test, implied open circuit voltage test, iVoc, QFLS mapping, equivalent photovoltaic characteristics test, QYB, Quasi Fermi level principle, photoluminescence spectrometer, Photoluminescence tester, Fermi level
