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，對于發(fā)光二極管而言，其外量子效率等于單位時間內(nèi)于平面內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)與單位時間內(nèi)于平面內(nèi)注入的電子-空穴對的比值；而在太陽能電池中，它則體現(xiàn)為輸出電流與進入電池的光流之比。
 

　　使用單色光源(如可調(diào)波長激光或單色儀)照射電池表面，通過標準探測器校準入射光強。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，再經(jīng)過信號放大、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。
 

　　-光源調(diào)試：開啟光源設(shè)備，使其達到穩(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，啟動單色器，將光源調(diào)制成連續(xù)變化的單色光。
 

　　-校準標準件：把標準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準電池，測量并記錄各個波段光的強度數(shù)據(jù)，以此作為后續(xù)計算和對比的基礎(chǔ)參考值。這一步是為了建立準確的光照強度與響應(yīng)關(guān)系的基準。
 

　　2.測量過程
 

　　-更換待測樣品：將待測器件安裝到樣品架，取代之前的標準電池。
 

　　-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，從而得到光電信號響應(yīng)。利用鎖相放大器等高精度的信號檢測設(shè)備將微弱的信號進行放大處理，以提高信噪比，便于準確讀取和分析數(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，對整個感興趣的光譜范圍(例如紫外、可見、近紅外全光譜范圍)進行逐點或連續(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
 

　　-計算效率指標：根據(jù)測量得到的入射光功率、產(chǎn)生的電子數(shù)以及對應(yīng)的光子能量等信息，按照特定的公式計算出每個波長點的外量子效率值。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，以外量子效率為縱坐標，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。