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-空穴對的效率。其數(shù)學表達式為有效電子-空穴對數(shù)與吸收光子數(shù)的比率。例如，若某太陽能電池吸收8個光子并產(chǎn)生6個電子，則其內(nèi)量子效率為75。這一過程僅關(guān)注已進入材料內(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：當光子穿透器件表面的抗反射層后，會被活性層的半導體材料捕獲。這些光子的能量若高于材料的帶隙寬度，便能激發(fā)價帶中的電子躍遷至導帶，形成自由的電子-空穴對。然而，并非所有產(chǎn)生的載流子都能貢獻電流——部分會因復合效應而損失。因此，IQE的本質(zhì)反映了材料對光能的利用率及載流子的輸運保有能力。
 

　　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：
 

　　1.環(huán)境控制
 

　　-恒溫恒濕：測試環(huán)境應保持恒定的溫度和濕度，避免溫度和濕度的變化影響設備的穩(wěn)定性以及樣品的性能。因為許多材料的光學和電學性質(zhì)都會隨環(huán)境溫濕度的改變而發(fā)生變化，進而影響內(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，應盡量避免其他雜散光進入測試區(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.設備維護與保養(yǎng)
 

　　-定期清潔：定期使用干凈軟布擦拭設備表面，清除灰塵和污漬；對于難以清除的污漬，可使用氮氣槍吹除或蘸取少量清洗液擦拭，但要注意避免液體滲入設備內(nèi)部。測試夾具也應定期取下清洗，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：定期對探測器進行校準，確保其響應曲線的準確性，避免長期使用導致的靈敏度衰減。可以使用標準光源和已知濃度的標準物質(zhì)來進行校準操作。
 

　　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)，確保其輸出光強保持穩(wěn)定不變。如果發(fā)現(xiàn)光源有異常波動，應及時調(diào)整或更換光源。
 

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

　　-避免電磁干擾：在進行測量時，應盡量遠離大型電氣設備、手機等可能產(chǎn)生電磁干擾的物品。同時，測試系統(tǒng)的電路應做好屏蔽措施，減少外界電磁場對測量信號的影響。
 

　　4.數(shù)據(jù)處理與解讀
 

　　-多組數(shù)據(jù)對比：為了更準確地評估樣品的內(nèi)部量子效率，建議進行多組平行實驗，并對得到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。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：是評價材料性能的一個方面，還應結(jié)合其他的表征手段，如吸收光譜、發(fā)射光譜、電導率等，綜合分析樣品的性質(zhì)和特點，以便了解材料的質(zhì)量和性能。
 

　　5.安全事項
 

　　-電氣安全：在使用高壓電源或其他電氣設備時，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。確保設備的接地良好，電線無破損、裸露等情況。
 

　　-激光防護：如果測試中使用了激光作為光源，必須采取相應的防護措施，如佩戴護目鏡、設置警示標志等，避免激光對人體眼睛造成傷害。