PEC-S20 IPCE 測定装置のご紹介／ペクセル・テクノロジーズ

PEC-S20 IPCE測定装置のコンセプト

●	マスク不要のIPCE測定 →セル面積の規定ではなく、光量（光子数）の既定による測定
●	電源・本体一体型による設置スペースの削減
●	光ファイバ“接射”方式による簡便測定の実現 →セル面積による補正が必要なく、データ処理が簡便に。
●	アクロマートレンズによる集光方式で、2mm角、1mm角の小面積セルの短絡電流密度計測に最適（オプション）

IPCEスペクトルの測定の目的

●	光電変換素子の分光感度の測定
●	基準太陽光照射下における短絡電流密度の予測 - セル受光面積が小さいと、遮光マスク等で照射面積を既定することが難しい
	IPCEスペクトルとは、光電変換素子における各波長の照射光子数（光量）に対する出力の電子数（電流）の比を、波長ごとにプロットしたものである。

図 IPCEスペクトルとソーラーシミュレータのスペクトルの例

マスクの有り無しによる
短絡電流密度の誤差(1)

短絡電流密度の計算においては、セル面積が重要。
マスクをつけない場合、周囲からの回り込みの光の影響は大きい。
特に、小面積セルになればなるほど、影響は大きくなる。

光ファイバ接射方式（PEC-S20)
による照射方法

ファイバ先端からでる光をすべてセルに入射させる。
入射光子数に対する、出力の電流値を計測する、というコンセプト
→　セル面積による補正が必要ない。

PEC-S20で測定した
IPCEスペクトルとI-Vカーブの比較

ソーラーシミュレータのスペクトル、または、基準太陽光スペクトルと、IPCEスペクトルから、短絡電流値を計算。

・	2mm 角、または、1mm角の小面積セルの測定（特に有機薄膜太陽電池） →　小面積セルでは、マスクを設置することが難しいので、短絡電流密度を過大評価してしまうことが多い。（誤差が2倍～3倍になることも）
・	光量（光子数）で規定するPEC-S20の測定方式により、小面積セルでの短絡電流密度をより簡便に計算できる。

いつも同じサイズの遮光マスクを作るには？
パンチの利用

・	実際の実験では、遮光マスクをつけないことも多い。
・	遮光マスク自体も、電解液等で汚れたりする消耗品である。
・	金属プレート製のマスクは、自作することは困難。
・	身近な材料でマスクを作る → 不要になった黒色フロッピーディスクのカバー　＋　穴あけパンチ

PEC-S20型の光ファイバの外径は、5.5mm。
→　穴あけパンチの穴のサイズと同じ

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を自作できる。

＊一般的な穴あけパンチは、6mmと5.5mmの二種類があります。

PEC-S20　構成例

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