內(nèi)部量子效率(IQE)衡量的是材料或器件內(nèi)部吸收的光子轉(zhuǎn)化為有效電子-空穴對(duì)的效率。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為有效電子-空穴對(duì)數(shù)與吸收光子數(shù)的比率。例如，若某太陽能電池吸收8個(gè)光子并產(chǎn)生6個(gè)電子，則其內(nèi)量子效率為75。這一過程僅關(guān)注已進(jìn)入材料內(nèi)部的光子行為，排除了表面反射等外部損耗因素。
 

　　物理流程：當(dāng)光子穿透器件表面的抗反射層后，會(huì)被活性層的半導(dǎo)體材料捕獲。這些光子的能量若高于材料的帶隙寬度，便能激發(fā)價(jià)帶中的電子躍遷至導(dǎo)帶，形成自由的電子-空穴對(duì)。然而，并非所有產(chǎn)生的載流子都能貢獻(xiàn)電流——部分會(huì)因復(fù)合效應(yīng)而損失。因此，IQE的本質(zhì)反映了材料對(duì)光能的利用率及載流子的輸運(yùn)保有能力。
 

　　與外部量子效率的區(qū)別：相較于外量子效率(EQE)，IQE剝離了表面反射、柵極陰影等光學(xué)損失的影響，更純粹地體現(xiàn)材料本身的光電轉(zhuǎn)換潛力。兩者的關(guān)系可通過公式“IQE=EQE/光吸收效率”關(guān)聯(lián)。
 

　　內(nèi)部量子效率的使用注意事項(xiàng)：
 

　　1.環(huán)境控制
 

　　-恒溫恒濕：測試環(huán)境應(yīng)保持恒定的溫度和濕度，避免溫度和濕度的變化影響設(shè)備的穩(wěn)定性以及樣品的性能。因?yàn)樵S多材料的光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)都會(huì)隨環(huán)境溫濕度的改變而發(fā)生變化，進(jìn)而影響內(nèi)部量子效率的測量結(jié)果。
 

　　-避光干擾：除了用于測試的主光源外，應(yīng)盡量避免其他雜散光進(jìn)入測試區(qū)域，以免干擾測量結(jié)果。可以使用遮光罩、暗室等措施來減少環(huán)境光的影響。
 

　　2.設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)
 

　　-定期清潔：定期使用干凈軟布擦拭設(shè)備表面，清除灰塵和污漬；對(duì)于難以清除的污漬，可使用氮?dú)鈽尨党蛘喝∩倭壳逑匆翰潦茫⒁獗苊庖后w滲入設(shè)備內(nèi)部。測試夾具也應(yīng)定期取下清洗，防止污垢積累影響測試結(jié)果，但要避免使用強(qiáng)酸等腐蝕性液體損壞夾具表面。鏡頭作為測量系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，更要保持其清潔，可用一端沾有清洗液的紙巾輕輕擦拭。
 

　　-探測器校準(zhǔn)：定期對(duì)探測器進(jìn)行校準(zhǔn)，確保其響應(yīng)曲線的準(zhǔn)確性，避免長期使用導(dǎo)致的靈敏度衰減。可以使用標(biāo)準(zhǔn)光源和已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來進(jìn)行校準(zhǔn)操作。
 

　　3.操作規(guī)范
 

　　-穩(wěn)定光源：采用具有自穩(wěn)電源的光源，以保證光源的穩(wěn)定性。在測量過程中，要密切關(guān)注光源的工作狀態(tài)，確保其輸出光強(qiáng)保持穩(wěn)定不變。如果發(fā)現(xiàn)光源有異常波動(dòng)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整或更換光源。
 

　　-正確安裝樣品：嚴(yán)格按照操作規(guī)程將樣品安裝在測試裝置中，確保樣品與各個(gè)部件之間的良好接觸和對(duì)準(zhǔn)。不正確的安裝可能導(dǎo)致光路偏移、信號(hào)損失等問題，從而影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
 

　　-避免電磁干擾：在進(jìn)行測量時(shí)，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離大型電氣設(shè)備、手機(jī)等可能產(chǎn)生電磁干擾的物品。同時(shí)，測試系統(tǒng)的電路應(yīng)做好屏蔽措施，減少外界電磁場對(duì)測量信號(hào)的影響。
 

　　4.數(shù)據(jù)處理與解讀
 

　　-多組數(shù)據(jù)對(duì)比：為了更準(zhǔn)確地評(píng)估樣品的內(nèi)部量子效率，建議進(jìn)行多組平行實(shí)驗(yàn)，并對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。通過比較多組數(shù)據(jù)的一致性和差異性，可以判斷測量結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。
 

　　-結(jié)合其他表征手段：是評(píng)價(jià)材料性能的一個(gè)方面，還應(yīng)結(jié)合其他的表征手段，如吸收光譜、發(fā)射光譜、電導(dǎo)率等，綜合分析樣品的性質(zhì)和特點(diǎn)，以便了解材料的質(zhì)量和性能。
 

　　5.安全事項(xiàng)
 

　　-電氣安全：在使用高壓電源或其他電氣設(shè)備時(shí)，要注意遵守相關(guān)的安全操作規(guī)程，防止觸電事故的發(fā)生。確保設(shè)備的接地良好，電線無破損、裸露等情況。
 

　　-激光防護(hù)：如果測試中使用了激光作為光源，必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施，如佩戴護(hù)目鏡、設(shè)置警示標(biāo)志等，避免激光對(duì)人體眼睛造成傷害。