外部量子效率(EQE)是指光電器件(如太陽能電池、光電探測器等)將入射光子轉(zhuǎn)換為電子的效率，具體來說，是收集到的電子數(shù)與入射光子數(shù)之比。例如，對(duì)于發(fā)光二極管而言，其外量子效率等于單位時(shí)間內(nèi)于平面內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)與單位時(shí)間內(nèi)于平面內(nèi)注入的電子-空穴對(duì)的比值；而在太陽能電池中，它則體現(xiàn)為輸出電流與進(jìn)入電池的光流之比。
 

　　使用單色光源(如可調(diào)波長激光或單色儀)照射電池表面，通過標(biāo)準(zhǔn)探測器校準(zhǔn)入射光強(qiáng)。然后測量電池在不同波長下的短路電流，結(jié)合入射光子通量來計(jì)算EQE。量子效率測試儀通常采用類似的方法，利用單色光源發(fā)出特定波長的光模擬入射光子，用光電二極管等探測器探測入射光子并將其轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)，再經(jīng)過信號(hào)放大、甄別等處理后得到數(shù)據(jù)。

 

　　外部量子效率(EQE)的測定步驟：
 

　　1.準(zhǔn)備階段
 

　　-樣品安裝：將待測器件固定在專用的樣品架上，確保其位置準(zhǔn)確且穩(wěn)定，以便后續(xù)能夠均勻地接受光照并有效收集產(chǎn)生的信號(hào)。
 

　　-光源調(diào)試：開啟光源設(shè)備，使其達(dá)到穩(wěn)定的工作狀態(tài)。通常需要使用具有連續(xù)光譜輸出能力的光源，如氙燈等，以覆蓋較寬的波長范圍，滿足不同測試需求。待光源穩(wěn)定以后，啟動(dòng)單色器，將光源調(diào)制成連續(xù)變化的單色光。
 

　　-校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)件：把標(biāo)準(zhǔn)電池放置在樣品架的位置上，用調(diào)制好的單色光依次照射標(biāo)準(zhǔn)電池，測量并記錄各個(gè)波段光的強(qiáng)度數(shù)據(jù)，以此作為后續(xù)計(jì)算和對(duì)比的基礎(chǔ)參考值。這一步是為了建立準(zhǔn)確的光照強(qiáng)度與響應(yīng)關(guān)系的基準(zhǔn)。
 

　　2.測量過程
 

　　-更換待測樣品：將待測器件安裝到樣品架，取代之前的標(biāo)準(zhǔn)電池。
 

　　-采集數(shù)據(jù)：讓單色光照射到待測器件上，激發(fā)其產(chǎn)生相應(yīng)的光電效應(yīng)或其他相關(guān)物理現(xiàn)象，從而得到光電信號(hào)響應(yīng)。利用鎖相放大器等高精度的信號(hào)檢測設(shè)備將微弱的信號(hào)進(jìn)行放大處理，以提高信噪比，便于準(zhǔn)確讀取和分析數(shù)據(jù)。
 

　　-多波長掃描：重復(fù)上述操作，逐步改變單色光的波長，對(duì)整個(gè)感興趣的光譜范圍(例如紫外、可見、近紅外全光譜范圍)進(jìn)行逐點(diǎn)或連續(xù)掃描測量，獲取不同波長下的光子響應(yīng)情況。
 

　　3.數(shù)據(jù)處理與分析
 

　　-計(jì)算效率指標(biāo)：根據(jù)測量得到的入射光功率、產(chǎn)生的電子數(shù)以及對(duì)應(yīng)的光子能量等信息，按照特定的公式計(jì)算出每個(gè)波長點(diǎn)的外量子效率值。一般來說，外量子效率等于產(chǎn)生的電子數(shù)與注入光子數(shù)之比。
 

　　-繪制光譜響應(yīng)曲線：以波長為橫坐標(biāo)，以外量子效率為縱坐標(biāo)，繪制出待測器件的光譜響應(yīng)曲線，直觀展示其在不同波長光照下的量子效率變化規(guī)律。