小型ＩＰＣＥ測定装置 PEC-S02

1. 分光感度測定装置(IPCE測定装置）は必要？
2. なぜ分光感度を測定するのか？
3. 分光感度測定装置の設置場所は大丈夫？
4. 単色光光源としても利用したい。
5. 既存のＩＶ測定装置をシステムアップできます。

分光感度測定装置(IPCE測定装置）は必要？

分光感度測定装置の導入に迷われている方は多いのではないでしょうか？
分光感度測定装置は、直接太陽電池の変換効率に結び付くものとはなかなか思われにくいため、導入は後回しになってしまうことも多いかと思います。

また、分光感度測定装置は、モノクロメータなどの比較的おおきな光学系が必要であること、また、ロックインアンプの設定など設定が難しいなどの理由で、活用しきれていないこともあるかと多いかと思います。

なぜ分光感度を測定するか？

分光感度測定は、太陽電池の研究には次のようなメリットがあります。

1. ソーラーシミュレータのもとで測定した短絡電流密度の確認。
2. 透明導電性ガラス・プラスチックの透過率、反射率などの影響の確認。
3. 反射防止フィルム、紫外線カットフィルムの効果の確認。
4. 光電変換層の光吸収効率の測定（最適な光吸収層の厚みの検討）

分光感度を日常的に測定することによって、太陽電池の変換効率の向上にむけた課題も明らかになります。

分光感度測定装置の設置場所は大丈夫？

分光感度測定装置というと、大型の装置を想像される方が多いかと思います。
実際、高精度の測定を行うためには、架台から組まれた大型の装置を使われる場合も多いです。しかし、上記のような理由から、研究室で日常的に分光感度を測定することができれば、研究の効率は間違いなくあがります。

そこで、弊社では、小型ＩＰＣＥ装置　PEC-S02　をご紹介しています。

現在、太陽電池のＩＶ特性を計測しているデスクの上をスペースをいただくだけで、設置が可能です。

15インチのノートパソコンとの大きさの比較

お手持ちのKeithleyソースメータと接続できます。

シリコン太陽電池の計測例です。

単色光光源としても利用

 光ファイバで、単色光を照射します。

　550 nmの照射の様子

　650 nmの照射の様子

既存のＩＶ測定装置をシステムアップできます。

　本体単独で、単色光光源としても使用できます。

まとめ

小型IPCE装置は、ソーラーシミュレータ、Keithleyソースメータと組み合わせて、デスクトップでIPCE測定を実現します。

ソフトウェアは、Windows 10対応。弊社のＩＶ特性測定ソフトウェアPEC-IV3との組み合わせて使用できます。

お問合せはこちらから

Compact and Small Foot Print IPCE System with Easy Operation

Specifications
Size:   W290 x D375 x H390
Measurement wavelength:   300 nm to 1100 nm
Irradiance:   1 mW at 480 nm, DC measurement
Shutter:    Manual
Filter:  Auto change
Optical fiber :  3 mm Φ　1 m in length
Reference Si cell:  S1337-1010BQBQ
Software:  PEC-ProS (Designed for PEC-S02)
Wavelength scan:  Step scan

Features

Setup

nPEC-S02 is recommended for researchers who already use PEC-L01 and PEC-IV2 IV measurement system.

IPCEスペクトル測定装置の特長をご紹介しています。

http://www.peccell.com/ipce.html

IPCE測定装置　PEC-S20 は、次のような組合せで納入実績があります。

PEC-S20（標準型）がスタンダードです。
有機薄膜太陽電池の研究には、ＤまたはＥタイプを選択される方が多いです。

Ａ．標準型
　PEC-S20（標準型）

Ｂ．ロックインアンプ　ＡＣ測定対応型
　PEC-S20（標準型）
　 + チョッパーユニット
+ ロックインアンプ

Ｃ．ロックインアンプ　ホワイトバイアスＡＣ測定対応型
　　PEC-S20（標準型）
　 + チョッパーユニット
+ ロックインアンプ
　　+ ホワイトバイアス対応２分岐ファイバ

Ｄ．Keithley 2400対応型　ＤＣ測定
　 PEC-S20（標準型）
+ Keithley 2400ソースメータ

Ｅ．1mmφ集光光学系型　ＤＣ測定
PEC-S20（標準型）
　　+ アクロマートレンズ光学系

Ｆ．1mmφ集光光学系型　ＤＣ測定Keithley2400
PEC-S20（標準型）
　　+ アクロマートレンズ光学系
+ Keithley2400

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お手持ちのKeithley2400ソースメータと組合わせることも可能です。

PEC-S20は、直径3mmのバンドル光ファイバで照射します。

照射光量は、波長500nmにおいて、IPCEの値が0.6の太陽電池を測定すると、0.6mAの電流が流れます。

電子数に変換すると、3.8x 10¹⁵個/s IPCEが0.6なので、照射の光子数は、6.3x 10¹⁵個/s です。

一方、500 nmの光子のエネルギーは、4x10^-19 Jなので、
照射エネルギーは、4x10^-19 J × 6.3x 10¹⁵個/s で、

「2.5 mW＠φ3mm」です。←カタログ値））

単位面積あたりでは、「35mW/cm²」を実現！

高い単色光強度により、ＩＰＣＥのＤＣ測定に適した設計となっています。

PEC-S20型 の光ファイバの外径は、5.5mmです。

ちょうど、穴あけパンチの穴のサイズと同じです。

いらなくなった黒いフロッピーディスクのプラスチックに穴あけパンチで穴をあけると、マスク兼ライトガイドの出来上がりです。

*一般的な穴あけパンチは、6mmと5.5mmの二種類があるようです。

PEC-S20 型　IPCE測定装置は、極めてシンプルな測定を実現しています。

１）サンプルをセット
２）光ファイバをサンプルに接射
３）測定ボタンをクリック
４）ＩＰＣＥスペクトルのリアルタイム表示。Jsc自動計算。

光ファイバの接射方式により、サンプルにあたる光量をいつも同じにすることができます。

１日に１００個のセルを測定するなど、ルーチンで沢山の測定をこなす用途に適してきます。

大学においては、どの学生さんでも、操作方法に迷うことなく使うことができます。

PEC-S20型　IPCE測定装置の信号入力は、±１０Ｖの電圧信号です。
アナログ出力（電圧）のある計測器の信号を入れることも可能です。

PEC-S20型では、電流計としてKeithley2400型ソースメータ対応とすることができます。この場合、ソースメータで、バイアス電圧をかけながらのIPCE測定も可能です。

アクロマートレンズ光学系を用いた直径１mmの集光光学系をオプションで開発しました。

新型太陽電池（有機薄膜太陽電池）等の性能評価にお使いいただけます。

IPCE測定装置PEC-S20型が、Keithley2400型ソースメータに対応しました！

太陽電池にバイアス電圧をかけながら、測定することができます。

Keithley2400型ソースメータへの対応にご興味のある方は、ご連絡ください。

＊Keithley2400型ソースメータとＰＣの接続は、GPIBとなります。