KR20110124354A - 고체 상태 광원을 활용하는 고속 양자 효율 측정 장치 - Google Patents
고체 상태 광원을 활용하는 고속 양자 효율 측정 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110124354A KR20110124354A KR1020117023297A KR20117023297A KR20110124354A KR 20110124354 A KR20110124354 A KR 20110124354A KR 1020117023297 A KR1020117023297 A KR 1020117023297A KR 20117023297 A KR20117023297 A KR 20117023297A KR 20110124354 A KR20110124354 A KR 20110124354A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- dut
- light source
- measurement device
- conditioned
- high speed
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 156
- 239000007787 solid Substances 0.000 title description 5
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 claims abstract description 80
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 33
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 27
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 18
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 101
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 40
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 28
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 12
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 5
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000004298 light response Effects 0.000 description 3
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 3
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- HVMJUDPAXRRVQO-UHFFFAOYSA-N copper indium Chemical compound [Cu].[In] HVMJUDPAXRRVQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- ZZEMEJKDTZOXOI-UHFFFAOYSA-N digallium;selenium(2-) Chemical compound [Ga+3].[Ga+3].[Se-2].[Se-2].[Se-2] ZZEMEJKDTZOXOI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- -1 tungsten halogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N indium antimonide Chemical compound [Sb]#[In] WPYVAWXEWQSOGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001659 ion-beam spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 238000005224 laser annealing Methods 0.000 description 1
- RYZCLUQMCYZBJQ-UHFFFAOYSA-H lead(2+);dicarbonate;dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Pb+2].[Pb+2].[Pb+2].[O-]C([O-])=O.[O-]C([O-])=O RYZCLUQMCYZBJQ-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000012705 liquid precursor Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000001931 thermography Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/55—Specular reflectivity
- G01N2021/556—Measuring separately scattering and specular
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/59—Transmissivity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/062—LED's
- G01N2201/0627—Use of several LED's for spectral resolution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
- G01N2201/06—Illumination; Optics
- G01N2201/069—Supply of sources
- G01N2201/0691—Modulated (not pulsed supply)
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 적어도 하나의 피검사 디바이스(DUT), 50 nm 미만의 대역폭을 갖는 적어도 하나의 컨디셔닝된 광원을 포함하는 고속 양자 효율(QE) 측정 디바이스를 제공하고, 컨디셔닝된 광원의 일부분이 모니터링된다. 컨디셔닝된 광을 DUT로 지시하기 위해 전달 광학 장치가 제공되고, 제어기는 컨디셔닝 광원을 시간 종속 동작에서 구동시키고, 적어도 하나의 반사율 측정 조립체는 DUT로부터 반사된 컨디셔닝된 광의 일부분을 수신한다. 시간―분석 측정 디바이스는 각각의 컨디셔닝된 광원에 의해 DUT에서 생성된 전류 및/또는 전압을 분석하도록 배치된 전류 측정 디바이스 및/또는 전압 측정 디바이스를 포함하고, 충분히 프로그래밍된 컴퓨터는 컨디셔닝된 광원으로부터의 적어도 하나의 파장의 입사 강도 및 시간―분석 측정에 따라 각각의 DUT에 대한 QE 값을 결정 및 출력한다.
Description
본 발명은 전기 에너지로의 광 에너지의 변환의 측정에 관한 것이다. 더욱 상세하게, 본 발명은 컨디셔닝된 광원으로부터의 고속 시간 분석 양자 효율 측정 디바이스에 관한 것이다.
포토다이오드들 및 솔라 셀들은 종종 디바이스의 광―대―전기 변환 효율을 측정하기 위한 양자 효율(QE) 및 응답도로 특징으로 한다. 양자 효율은 입사 광자 당 인출되는 전자의 단위로 표현되고, 한편 응답도는 입사 와트 당 인출되는 전류(A/W)의 단위로 표현된다. 또한, 스펙트럼 응답(SR)은 입사 광자 파장 또는 광 주파수의 함수로서 디바이스 변환 효율의 척도이다. 스펙트럼 응답은 간단한 단위들의 변환에 의해 파장에 관련하여 QE 또는 응답도로서 표현될 수 있다.
역사적으로, QE를 측정하는데 사용된 장치들은 석영 텅스텐 할로겐, 크세논 아크, 또는 메탈 핼라이드와 같은 종래의 광대역 광원을 사용하였고, 광은 파장 스캐닝 분광기 또는 대역 통과 필터들의 세트에 의해 스펙트럼적으로 분석된다. 예를 들면, 도 1은 램프(102), 분광기(104), 차수 분류 필터(order sorting filter)(107), 광 초퍼(optical chopper)(108), 렌즈 시스템(110), 준단색성 광(quasi―monochromatic light)(112), 피검사 디바이스(DUT)(114), 전류 모니터(116)(통상적으로 로크인 증폭기(lock―in amplifier) 또는 다른 동기식 검출 회로)를 포함하는 종래의 QE 측정 시스템(100)을 도시한다.
상기 장치가 분광기(104) 회절 격자(106) 각도를 조정하거나 개별적인 대역 통과 필터들을 광대역 광의 빔에 배치함으로써 일련의 미리 결정된 파장들을 통해 기계적으로 스테핑됨에 따라, QE 측정들이 순차적으로 이루어진다. 결과적인 광(112)(종종 단색성으로 불리지만, 통상적으로 5―20 nm 범위의 대역폭을 나타냄)은 DUT(114)에서 지시되고, DUT(114)의 전류 출력은 기록되고, 입사광(112) 강도로 정규화된다.
도 1에 기재된 분광기―기반 시스템들은 관심있는 범위에 걸쳐 조절 가능한 파장 분해능 및 필수적인 연속 커버리지를 제공한다. 솔라 셀들에서, 관심있는 범위는 약 300 nm의 최단 태양 방사들로부터 디바이스의 활성 영역에 존재하는 최소 밴드갭에 대응하는 파장, 예를 들면, 실리콘에 대해 대략 1100 nm, 및 몇몇의 다른 재료들에 대해 더 파장을 포함할 수 있다. 그러나, 그러한 큰 파장 범위를 스캐닝할 때, 분광기들은 더 높은 차수의 회절(λ/2, λ/3)이 출력 슬릿에 도달하는 것을 방지하고, 또한 필터들에 의해 용이하게 제거될 수 없는 측정 가능한 양의 광대역 미광(broadband stray light)을 누설시키기 위해 차수―분류 필터들의 사용을 요구한다.
간섭 필터―기반 시스템들은 양호한 미광 저지를 제안하지만, 고강도, 및 UV―포함 광대역 광원에 대한 직접적인 노출로 인해 사실상 저하되는 다중층 유전체 막들을 사용한다. 필터들은 데이터 무결성을 보존하기 위해 정규적으로 점검 및 대체되어야 한다. 넓은 저지 대역들을 갖는 필터 설계들(광대역 광원에서 사용하도록 요구됨)은 비효율적이고(피크 전송 < 50%) 고가인 경향이 있다. 그러한 필터들은 넓은 파장 범위에 걸쳐 (필터에 관련하여 입사각을 틸팅하는 것을 통해) 튜닝이 불가능한 경향이 있고, 통상적으로 튜닝 범위들은 공칭 파장의 ~5%이다. 넓은 저지 대역들을 갖는 전통적인 필터 설계들은, 그들이 틸팅을 통해 튜닝됨에 따라 손실이 상당히 증가하게 된다.
분광기들 및 간섭 필터들 양자는 최적으로 기능하기 위해 시준된 입사 빔을 요구하고, 통과 대역 폭이 감소됨에 따라 시준 요건이 점점 더 엄격해진다. 종래의 소스들은 열악한 에텐듀(etendue)를 갖는 광을 방출하기 때문에, 그러한 소스들을 분광기와 통합할 때, 상당한 스루풋 불이익을 경험해야 한다. 이러한 스루풋 불이익은, 램프 스펙트럼의 작은 부분을 선택하는 것, 및 분광기 자체의 내부적인 비효율성들과 연관된 내재된 손실들에 부가된다. 따라서, 종래의 광원들은 스펙트럼적으로 선택된 광을 QE 측정 시스템으로 효율적으로 전달할 수 없다. 이것은 기존의 시스템들에 대해 공통적인 매우 높은 전력 소모의 근원이다. 또한, 종래의 광원들의 불안정한 광 출력(단기 및 장기 양자)은 빈번한 교정들 및 전구 교체를 필요로 한다.
분광기 및 간섭 필터 시스템들 양자에서, 기본 제약은 상기 시스템이 파장들의 세트를 통해 스캐닝할 수 있는 속도이다. 기계적인 움직임은 하나의 파장으로부터 다음으로 스테핑하도록 발생해야 하고, 이것은 시스템의 실제 스루풋을 제한한다. 임의의 시간에 샘플에 부딪치는 총 광의 작은 부분으로 인해, 스캔들은 파장 당 ~10―30 초가 걸릴 수 있고, 필터들의 기계적인 움직임 및 전기 응답을 검출하는 빔 초퍼 및 로크인(동기식) 증폭기의 사용을 수반한다. 또한, 가변 중성 밀도 필터들(variable neutral density filters) 또는 다른 기계적인 조리개들은 광 강도를 제어하는데 필요로 될 수 있다. 이러한 특정 오버헤드로 인해, 완전한 스펙트럼은 종종 충분한 분해능을 갖는 필요한 파장 범위를 커버하는데 5―10 분이 걸린다. 이러한 요구된 기계적인 움직임은 또한 기구의 비용 및 복잡성을 증가시키고, 제조 환경에서 덜 적절하게 된다.
종래의 QE 시스템들의 긴 측정 시간은 시스템들이 로컬화되거나 공간적으로 변동하는 효과들을 연구하기 위해 맵핑 모드(샘플 당 10 내지 1000 개의 데이터 포인트들)에서 효과적으로 사용되는 것을 방해한다. 또한, 종래 소스의 열악한 에텐듀는 최소의 실제 측정 영역을 설정하여, 이러한 값 아래의 측정 영역에서 임의의 감소가 공간 분해능 및 측정 속도의 부가적인 트레이드 오프를 생성한다. 피검사 디바이스(DUT)의 구조적 세부 사항들 및 목표 응용에 의존하여, 밀리미터 공간 스케일들을 분석하는 것이 바람직할 수 있다. 이것을 성취하기 위해, 고속 QE 기술이 요구된다.
종래 기술을 개선하기 위한 하나의 시도에서, 광 분광 방법은 솔라 또는 PV 셀의 양자 효율(QE)을 결정하는데 사용되었고, 상기 결정은 1 분 미만에서 수행된다. 상기 시스템은, 다수의 파장을 동시에 및 나중에 생성하고 파장들 각각에서 QE를 결정하기 위해 다수의 파장들을 독립적으로 처리하는 광원을 포함하였다. 광원은, 햇빛의 완전한 스펙트럼을 시뮬레이팅하기 위해 단일의 할로겐 전구에 의해 제공된 표준 백색 광원보다는 발광 다이오드들(LED)의 어레이를 포함하였다. 전원은 그 자신의 고유한 동작 주파수에서 각각의 LED를 개별적으로 구동시키는데 사용되었다. 전원은 정현파 변조 또는 구형파 변조된 전력 공급 장치를 사용하는 변조된 전력 공급 장치이었다. 광원은 또한 항상 ON 모드에서 동작할 수 있고, LED들 중 전부 또는 일부는 항상 온이다.
솔라 셀의 QE 측정 동안에, 어레이 내의 LED들 모두는 솔라 셀을 조명하기 위해 "동시에" 구동된다. 광원에 의해 전송된 광으로부터 솔라 셀에서 생성된 AC 전류는 신호 처리되어, AC 전류가 증폭되고 디지털 전압 신호(예를 들면, LED 어레이 내의 각각의 LED의 고유한 동작 주파수에 대응하는 개별적인 신호들로 구성된 신호)로 변환되었다. 정현 전류 공급 장치들의 사용은, 각각의 LED 광으로부터 구동 주파수의 함수로서 솔라 셀 내의 전류의 전력 스펙트럼을 결정하기 위한 고속 푸리에 변환(FFT) 모듈 또는 컴퓨터에 의해 실행되는 알고리즘의 사용을 촉진하였고, 각각의 동작 주파수와 연관된 전압 파형은 각각의 구동 주파수 또는 LED와 연관된 진폭으로 변환되었다. 기준 셀은 FFT 신호들의 진폭을 조정하는데 사용되어, QE 측정 모듈은 QE 곡선을 생성 및 디스플레이하기 위해 기준 셀의 사용을 통해 획득된 변환 요인을 각각의 진폭에 적용함으로써 각각의 동작 주파수 또는 LED 또는 광 파장에 대한 QE 값을 계산하도록 컴퓨터 프로세서에 의해 실행되었다. 이것이 결정 시간에서의 감소를 유발하지만, LED 광원의 열악한 스펙트럼 제어로 인해 및 DUT에 의해 반사, 산란 또는 투과된 광이 측정되고 고려되기 때문에, 결과적인 QE 측정은 상당한 오차 범위를 포함하였다. 따라서, 결과적인 QE 결정은 내부 QE 값에 관련된 어떠한 정보도 제공하지 않았고, 내부 QE 값은 DUT의 가장 정확한 측정 무결성을 제공한다.
따라서, 일반적인 QE 및 내부 QE 양자를 정확하고 신속하게 측정하고, 저렴하고 구현하기 용이한 시스템을 개발할 필요성이 존재한다.
본 발명은, 적어도 하나의 피검사 디바이스(DUT), 50 nm 대역폭을 갖는 적어도 하나의 필터링된 LED를 갖는 적어도 하나의 컨디셔닝된 광원을 포함하는 고속 양자 효율(QE) 측정 디바이스를 제공하고, 컨디셔닝된 광원의 일부분은 적어도 하나의 수광 장치(collection optic) 및 적어도 하나의 광 검출기를 갖는 광원 모니터링 엘리먼트들에 의해 모니터링된다. 고속 QE 측정 디바이스는 컨디셔닝된 광원을 DUT로 지시하도록 배치된 전달 광학 장치, 시간 종속 동작으로 컨디셔닝된 광원을 구동시키는 제어기, 및 DUT로부터 반사된 컨디셔닝된 광의 일부분을 수신하도록 배치된 적어도 하나의 광 검출기 및 적어도 하나의 반사 수광 장치를 갖는 적어도 하나의 반사율 측정 조립체를 더 포함하고, 컨디셔닝된 광원으로부터 각각의 DUT에 의한 응답은 고유하게 식별된다. 또한, 고속 QE 측정 디바이스는 전류 측정 디바이스 또는 전압 측정 디바이스, 또는 전류 측정 디바이스 및 전압 측정 디바이스를 포함하는 시간―분석 측정 디바이스를 갖고, 시간―분석 측정 디바이스는 각각의 컨디셔닝된 광원에 의해 DUT에서 생성된 전류 또는 전압, 또는 전류 및 전압을 분석하도록 배치된다. 고속 QE 측정 디바이스는 컨디셔닝된 광원의 적어도 하나의 파장의 입사 강도 및 시간―분석 측정에 따라 각각의 DUT에 대한 내부 QE 값을 결정 및 출력하도록 배치된 충분히 프로그래밍된 컴퓨터를 더 포함한다.
본 발명의 하나의 양상에서, 컨디셔닝된 광원은 광원의 대역폭을 감소시키도록 배치된 적어도 하나의 컨디셔닝 광학 장치를 포함한다. 여기서, 적어도 하나의 컨디셔닝 광학 장치는 광학 필터를 포함할 수 있고, 컨디셔닝된 광원으로부터의 출력은 50 nm 미만의 대역폭을 포함한다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 고속 QE 측정 디바이스는 내부 교정 센서를 더 포함하고, 내부 교정 센서는 컨디셔닝된 광원의 강도를 측정하도록 배치된 센서를 포함한다. 여기서, 내부 교정 센서는 적어도 하나의 샘플링 광학 장치 및 적어도 하나의 샘플링 포토다이오드를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에 따라, 충분히 프로그래밍된 컴퓨터로부터 결정된 내부 QE 값은 전자에 대한 전하, DUT로부터 반사된 광, DUT에서 지시된 컨디셔닝된 광원의 단위 시간 당 광자들의 수, DUT로부터 측정된 전송된 광, DUT로부터 측정된 전송 및 반사된 광, 컨디셔닝된 광원에 의해 조명될 때 DUT에 의해 생성된 전압, 및 컨디셔닝된 광원에 의해 조명될 때 DUT에 의해 생성된 전류와 같은 파라미터들을 포함한다. 여기서, 출력된 내부 QE 값은 0 내지 1 범위의 무차원 양(dimensionless quantity)일 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 고속 QE 측정 디바이스는 적어도 하나의 전송 포토 다이오드를 갖는 전송 검출 조립체를 더 포함하고, 전송 검출 조립체는 DUT를 통해 전송된 입사된 컨디셔닝된 광원의 일부를 측정하도록 배치된다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 시간―종속 동작은 펄스 동작 또는 변조 동작이 수 있다.
실시예에 따라, 고속 QE 측정 디바이스는 적어도 하나의 DUT, 제어기, 펄스 동작에서 각각의 컨디셔닝된 광원을 구동시키는 제어기를 갖는 적어도 하나의 컨디셔닝된 광원 ― 각각의 컨디셔닝된 광원으로부터의 각각 DUT에 의한 응답은 고유하게 식별됨 ―, 전달 광학 장치 ― 전달 광학 장치는 컨디셔닝된 광원을 DUT로 지시함 ―, 전류 측정 디바이스, 전압 측정 디바이스, 또는 전류 측정 디바이스 및 전압 측정 디바이스를 갖는 시간―분석 측정 디바이스 ― 시간―분석 측정 디바이스는 각각의 컨디셔닝된 광원에 의해 DUT에서 생성된 전류, 전압, 또는 전류 및 전압을 분석하도록 배치됨 ―, 및 컨디셔닝된 광원의 적어도 하나의 파장의 입사 강도 및 시간―분석 측정에 따라 각각의 DUT에 대한 QE 값을 결정 및 출력하도록 배치된 충분히 프로그래밍된 컴퓨터를 포함한다.
본 실시예의 하나의 양상에 따라, 제 1 컨디셔닝된 광원은 제 1 펄스 듀레이션에서 펄싱되고, 또 다른 컨디셔닝된 광원은 또 다른 펄스 듀레이션에서 펄싱된다.
본 실시예의 또 다른 양상에서, 컨디셔닝된 광원은 50 nm 미만의 출력 대역폭을 갖는 적어도 하나의 컨디셔닝된 LED를 포함한다.
본 실시예의 고속 QE 측정 디바이스는 컨디셔닝된 광원의 강도를 측정하도록 배치된 센서를 갖는 내부 교정 센서를 더 포함한다. 여기서, 내부 교정 센서는 적어도 하나의 샘플링 광학 장치 및 적어도 하나의 샘플링 포토다이오드를 포함한다.
부가적인 양상에서, 충분히 프로그래밍된 컴퓨터로부터 결정된 QE 값은 전자에 대한 전하, DUT로부터 반사된 광, DUT에서 지시된 컨디셔닝된 광원의 단위 시간 당 광자들의 수, DUT로부터 측정된 전송된 광, DUT로부터 측정된 전송 및 반사된 광, 컨디셔닝된 광원에 의해 조명될 때 DUT에 의해 생성된 전압, 및 컨디셔닝된 광원에 의해 조명될 때 DUT에 의해 생성된 전류와 같은 파라미터들을 포함한다. 여기서, 출력된 QE 값은 0 내지 1 범위의 무차원 양일 수 있다.
본 실시예의 또 다른 양상에서, 고속 QE 측정 디바이스는 적어도 하나의 전송 포토 다이오드를 갖는 전송 검출 조립체를 더 포함하고, 전송 검출 조립체는 DUT를 통해 전송된 입사된 컨디셔닝된 광원의 일부를 측정하도록 배치된다.
또 다른 양상에서, 고속 QE 측정 디바이스는 적어도 하나의 반사 포토 다이오드를 포함하는 반사 검출 조립체를 더 포함하고, 반사 검출 조립체는 DUT로부터 반사된 입사 컨디셔닝된 광원의 일부를 측정하도록 배치된다.
또 다른 양상에서, 펄스의 고유한 듀레이션은 각각의 컨디셔닝된 광원에 할당되고, 각각의 컨디셔닝된 광원의 신호 대 잡음비는 다른 파장들로 정규화된다.
또 다른 양상에서, 펄스의 고유한 듀레이션은 각각의 컨디셔닝된 광원으로부터의 각각의 고유한 컨디셔닝된 광원에 할당되고, 할당된 펄스들은 DUT에 유용한 광 스펙트럼을 통해 하나의 컨디셔닝된 광원의 시간―평균 강도를 또 다른 컨디션닝된 광원으로 정규화한다.
본 실시예의 부가적인 양상에 따라, 펄스의 고유한 듀레이션은 각각의 컨디셔닝된 광원으로부터의 각각의 파장에 할당되고, 할당된 고유한 펄스는 원하는 파장에서 컨디셔닝된 광원의 신호 대 잡음비를 최적화하도록 배치된다.
본 발명의 목적들 및 이점들은 도면과 연관하여 다음의 상세한 설명을 판독함으로써 이해될 것이다.
도 1은 종래 기술의 QE 측정 시스템을 도시한 도면.
도 2는 컨디셔닝된 광원 및 전달 광학 장치의 배열을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따라 LED 또는 다른 협대역 광원을 사용할 때 완화된 필터링 요건들의 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 경사각의 함수로서 플로팅된 유전체 간섭 필터의 투과율의 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 조립체 및 강도 모니터링 방식의 간략도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 주파수 및 위상에서 어떻게 일정한 간격이 번칭을 발생시키는지를 도시한 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따라 주파수 및 의사―랜덤 위상에서 어떻게 일정한 간격이 감소된 번칭을 발생시키는지를 도시한 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따라 양자가 위상 직교성을 갖는 2 개의 주파수들이 주파수에서 어떻게 더욱 조밀하게 패킹될 수 있는지를 도시한 도면.
도 9a는 본 발명에 따른 완전한 측정 그리드를 도시하도록 반복된 셀 단위로 배열된 4 개의 컬러들을 갖는 LED 위치들의 간략도.
도 9b는 본 발명에 따른 측정 위치들의 간략도.
도 9c는 본 발명에 따라 거리 P만큼 분리된 LED의 엉성한 어레이 및 측정을 거리 P/2만큼 이동시킴으로써 측정의 간략도.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따라 LED 빔들이 더 중첩하도록 하는 LED 빔들의 자연적인 회절을 도시한 도면.
도 2는 컨디셔닝된 광원 및 전달 광학 장치의 배열을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따라 LED 또는 다른 협대역 광원을 사용할 때 완화된 필터링 요건들의 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 경사각의 함수로서 플로팅된 유전체 간섭 필터의 투과율의 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 렌즈 조립체 및 강도 모니터링 방식의 간략도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 주파수 및 위상에서 어떻게 일정한 간격이 번칭을 발생시키는지를 도시한 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따라 주파수 및 의사―랜덤 위상에서 어떻게 일정한 간격이 감소된 번칭을 발생시키는지를 도시한 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따라 양자가 위상 직교성을 갖는 2 개의 주파수들이 주파수에서 어떻게 더욱 조밀하게 패킹될 수 있는지를 도시한 도면.
도 9a는 본 발명에 따른 완전한 측정 그리드를 도시하도록 반복된 셀 단위로 배열된 4 개의 컬러들을 갖는 LED 위치들의 간략도.
도 9b는 본 발명에 따른 측정 위치들의 간략도.
도 9c는 본 발명에 따라 거리 P만큼 분리된 LED의 엉성한 어레이 및 측정을 거리 P/2만큼 이동시킴으로써 측정의 간략도.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따라 LED 빔들이 더 중첩하도록 하는 LED 빔들의 자연적인 회절을 도시한 도면.
다음의 상세한 설명이 예시를 위해 많은 특정 사항들을 포함하지만, 다음의 예시적인 세부 사항들에 대한 많은 변동들 및 변경들이 본 발명의 범위 내에 있다는 것을 당업자는 용이하게 인식할 것이다. 따라서, 본 발명의 다음의 바람직한 실시예는 청구된 발명에 대한 보편성의 손실 없이 청구된 발명에 제약들을 부여하지 않고 제시된다.
본 발명에 따라, QE 측정은 단위들의 간단한 변환을 통해 응답도 또는 SR의 측정에 또한 적용된다. 본 발명은 고속 양자 효율(QE) 측정 장치를 제공한다. 하나의 양상에서, 본 발명은 LED 광원들을 사용하고, 공통으로 이용 가능한 LED들은 대략 10―50 nm 간격을 갖는 300 nm에서 1600 nm까지 걸치는 LED 출력 범위들을 갖는다. LED들의 고속 스펙트럼 밝기(단위 입체 각도 당 단위 면적 당 단위 대역폭 당 전력)는, 파장 안정도, 강도 안정도, 전력 소모, 투박함(ruggedness), 변조 및 펄싱 능력 및 제조 가능성의 부문에서 몇몇의 부가적인 이점들을 제공하면서 다른 더 값비싼 종래의 소스들보다 유리하게 비교된다.
본 발명은 펄스 광원의 광학 경로로부터 고전력 DC 바이어스 광을 분리시킴으로써 신호 대 잡음 비를 개선하기 위한 고유한 각도 다중화 방식을 포함하고, 입사 강도, 스펙트럼 반사율, 확산 반사율, 및 피검사 디바이스(DUT)를 통한 투과율의 실시간 모니터링을 허용하는 다양한 센서들이 도입된다. 이러한 양상들은, 가동부들 또는 종래의 광대역 광원들 없이 대략 1 초 내에 QE 스펙트럼을 측정할 수 있는 단일의 에너지 효율 시스템으로 결합된다. 결과적인 디바이스는 콤팩트하고, 제조 환경에서 사용하기 위해 필요한 측정 속도 및 내구성을 나타낸다.
본 발명에 따라, 솔라 셀은 인입하는 햇빛(광자)을 흡수하고 전력을 외부 부하에 전달할 수 있는 디바이스이다. 더욱 일반적인 용어, '광발전 디바이스(photovoltaic device)'가 '솔라 셀'과 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따라, 피검사 디바이스(DUT)는 솔라 셀 또는 직렬, 병렬, 또는 양자의 조합으로 접속된 솔라 셀들의 콜렉션을 포함할 수 있다. 이러한 콜렉션은 제조자의 '모듈', 모듈들의 콜렉션, 또는 모듈 내의 셀들의 서브세트를 나타낼 수 있다. DUT는 단일, 단일체로 성장된 솔라 셀 모듈(가령, 유리 기판 상의 비정질 실리콘[a―Si] 또는 강판 상의 CIGS(Copper Indium Gallium Diselenide), 광 검출기 또는 광 검출기들의 어레이, 포토다이오드 또는 포토다이오드들의 어레이, 또는 CCD(Charge Coupled Device) 엘리먼트 또는 어레이)를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따라, LED는 무기 및 유기 재료들에 기반한 것을 포함하여 임의의 LED 또는 다이오드들의 어레이일 수 있다. 또한, 본 발명에 따라, 하나 이상의 LED들은 고체 상태 레이저들로 대체될 수 있다.
솔라 셀 온도가, 예를 들면, 0―60 ℃ 범위 내에서 변동하지만, 솔라 셀 출력 파라미터들은 통상적으로 온도의 함수로서 측정된다. 전류, 전력, 전압 및 저항을 포함하는 각각의 파라미터의 변화를 온도의 함수로서 기재하기 위해 단일의 계수가 유도되고, 이는 다양한 동작 온도들에서 셀의 거동을 예측하는데 사용된다. 파라미터들의 파장 의존도를 측정하고, 부가적으로 저하 메카니즘을 특징화하는 것이 더욱 이롭다. QE vs 온도는, 광의 각각의 파장에 대해, 온도의 함수로서 셀 전력(또는 전류, 또는 전압)의 변화를 기재하는 계수를 결정하는데 사용된다.
본 발명은, 별개의 협대역(통상적으로, < 50 nm 대역폭) DC 또는 펄스―변조 광 방출을 생성하는데 사용되는 LED들의 어레이를 제공한다. 이러한 어레이는 본 발명에 따라 '광원'으로 불린다. 광원 내에 포함된 하나 이상의 LED들이 레이저 다이오드들, 고체―상태 레이저들 또는 종래의 램프들(예를 들면, 석영 텅스텐 할로겐 램프, 아크 램프, 또는 금속 핼라이드 램프)로 대체될 수 있는 것은 본 발명의 범위 내에 있다. 시간 종속 신호는 각각의 LED의 방출을 자극하는데 사용되어, 광의 각각의 파장에 대한 DUT의 응답이 셀 전류(또는 전압) 출력의 적절히 타이밍된 데이터 획득을 통해 고유하게 결정될 수 있다. 본 발명의 하나의 양상에서, 많은 LED들의 순차적인(및 비중첩) 펄싱이 구현될 수 있다.
본 발명은, 각각의 LED가 미리 결정된 시간의 기간 동안 미리 결정된 구동 전류로 펄싱되어, 시퀀스의 총 듀레이션이 최소화되고 신호―대―잡음 비가 측정의 완전한 스펙트럼에 걸쳐 충분하게 되는 하나의 양상을 포함한다. 각각의 LED의 동작 조건(구동 전류 및 펄스 듀레이션)은, 디바이스가 손상을 입지 않고 동작되도록 선택된다(각각의 LED의 동작 제한은 디바이스의 제조 세부 사항들 및 낮은 평균 듀티 사이클에 의해 크게 감소되는 열적 고려사항들에 의존한다). 본 발명에 따라, 각각 LED에 대한 전류 레벨(및 따라서 광 출력)을 최대화하는 것이 이롭다. 각각의 LED에 대한 펄스의 듀레이션은 전류 레벨, 또한 LED의 전기―광 효율, LED로부터 시스템으로의 커플링 효율(LED의 에텐듀에 의해 주로 결정됨, 결국 다이 크기에 의해 주로 결정됨), 및 LED의 파장에서 기준 포토다이오드들의 검출 특성에 의존할 것이다.
하나의 양상에서, 광 펄스에 대한 DUT의 전기 출력의 응답 시간이 RC 효과들(통상적으로 넓은 영역, 높은 커패시턴스 솔라 셀)에 의해 제한되는 경우에, 셀 전류 출력 진폭 vs 광 펄스 폭 또는 변조 주파수의 데이터세트를 획득함으로써 DUT RC 감쇠 인자가 각각 샘플 또는 샘플 형태에 대해 한번 측정되는 방법이 개시된다. 긴 펄스(DC 거동) 대 짧은 펄스(높은 스루풋 모드) 응답 진폭의 비는 예상된 DC 거동을 계산하기 위해 모든 후속 짧은 펄스를 보정하는데 사용될 수 있다. 대안으로서, 유사한 결과들을 산출하기 위해 디바이스의 시간―분석 전류 출력을 측정하면서, 계단―함수 전류 펄스 또는 변조 주파수 스위프는 LED에 적용될 수 있다.
광원의 최적 파장 범위는 의도된 동작 환경 및 DUT의 재료 형태에 맞춰진다. 솔라 애플리케이션들에서, 최단 파장은 항상 입사 스펙트럼(예를 들면, AM0 [공간], AM1.5[지상] 등)에 의해 결정되고, 한편 최장 파장은 디바이스에서 사용되는 최저 대역 갭 활성 재료에 의해 결정된다. 파장 범위들은 결정질 실리콘 지상 애플리케이션들 400 nm―1100 nm, 결정질 실리콘 공간 애플리케이션들 300 nm―1250 nm, 및 CIGS(Copper Indium Gallium Diselenide) 지상 애플리케이션들 400 nm―1250 nm, 및 AlInGaAsP 패밀리와 같은 III―V 다중접합 셀들 공간 애플리케이션들 300―1800 nm과 같이 애플리케이션마다 선택될 수 있다.
본 발명에 따라, 개별적인 협대역 통과 필터들은 방출된 광을 필터링하기 위해 각각의 LED의 정면에 배치된다. 도 2는 컨디셔닝된 광원 및 전달 광학 장치(200)의 배열을 도시하고, 여기서, LED(202), 임의의 경사각으로 도시된 유전체 대역 통과 필터(204), 시준된 광을 섬유 종단면(210)을 갖는 섬유(208)로 포커싱하도록 배치된 볼 렌즈(206)가 도시되고, 볼 렌즈(206) 및 섬유 종단면(210) 사이의 간격(212)은 볼 렌즈(206)의 포커스 길이와 동일하다.
단일의 LED(202)로부터의 입사광 강도가 대부분의 필터들(204)의 손상 임계값 미만이기 때문에, 이러한 LED 기반 애플리케이션에서 사용되는 필터들(204)이 빠른 열화를 겪는 것으로 예상되지 않는다는 것을 유의하라. 또한, LED(202) 및 필터(204) 시스템의 스펙트럼 출력은 피크 LED 방출 파장으로부터 상당히 제거된 파장들에서 발생하는 필터 전송 '누설'에 대해 민감하지 않고, 필터 누설들은 도 3에 예시된 바와 같이 방출 강도가 제로인 경우에 파장 형태에서 관심사가 아니다.
도 3은 LED 또는 다른 협대역 광원을 사용할 때 완화된 필터링 요건들의 그래프를 도시하고, 여기서, 사용시 필터의 투과율 곡선(302), 사용시 LED(304)의 강도 곡선, 및 LED(304) 방출 피크로부터 분리된 파장에서 발생하는 필터 광 누설(306)이 도시된다. 이러한 파장 형태에서 어떠한 LED 방출도 존재하지 않기 때문에, 이러한 광 누설은 광원의 스펙트럼 출력에 어떠한 영향도 주지 않는다.
본 발명의 하나의 양상에서, 필터는 LED 웜―업 또는 냉각, 또는 대기 온도의 변동 동안에 발생하는 파장 편차의 효과를 제거하는데 사용된다. 또한, 필터는 LED의 장기간 노후에 의해 발생되는 피크 방출 파장에서의 느린 편차를 제거하거나, 열악한 내성의 LED 제조 공정들에서 종종 관찰되는 LED 일관 파장 가변성을 제거하는데 사용된다. 본 발명에 따라, 필터는 필터 통과 대역 외부의 방출을 거부함으로써 LED의 스펙트럼 대역폭을 좁히는데 사용된다. 이것은 20 nm―100nm 범위의 스펙트럼 폭들을 나타내는 매우 많은 LED들에 대해 특히 유용하여, LED가 분광기 애플리케이션들에서 더욱 이용 가능하도록 한다. 또한, 필터는 넓은 LED 방출 스펙트럼의 일부분들을 선택하는데 사용되어, 단일 형태의 LED가 광의 몇몇의 별개의 비중첩 파장들을 생성하도록 사용될 수 있다. 필터는 본 발명에 적절한 (대역 통과) 간섭 필터들을 생성하는데 사용된 이온 빔 스퍼터링 기술을 포함할 수 있고, 이러한 기술이 온도―유도 편차(temperature―induced drift)에 대해 강인하고 상대적으로 영향을 받지 않는 막들을 양산하기 때문이다. 하나의 양상에서, 컬러 필터들(컬러 유리 또는 폴리머 다이(polymer dye)) 또는 격자들과 같은 다른 필터들이 유용하고, 장파 통과, 단파 통과 및 대역 통과 필터들은 상술된 필터링 이점들을 성취하는데 사용될 수 있다.
필터가 없을지라도 LED 광원이 이상적인 협대역폭 스펙트럼을 생성하는 것에 상당히 가깝기 때문에, 상대적으로 간단한 다중층 설계의 필터들이 사용된다. 이것은 종래의 램프―기반 시스템들에서 필터 설계 복잡성을 증가시키는 넓은 저지 대역들(종래의 광대역 광원과 사용하기 위한 경우일 때와 같이)에 대한 요건을 제거한다. LED 방출의 제한된 파장 범위는 또한 대역 통과 형상에 대한 요건을 추가적으로 최소화하고(즉, 정사각형이 요구되지 않음), 저지 대역들이 강하게 감쇠되는 방법에 대한 적당한 요건만이 존재한다(99% 감쇠가 이상적이지만, 90%가 충분하다. 그러한 구성은 종래의 램프―기반 시스템에서보다 상당히 덜 엄격하다). 하나의 양상에서, 필터 장치는 홀수의 쿼터―웨이브의 스페이서/재료(스택들에서 사용되는 동일한 재료들 중 이상적으로 하나의 재료)에 의해 분리된 2 개의 동일한 쿼터―웨이브 스택들을 포함할 수 있다. 쿼터―웨이브 스택들 내의 층들의 수는 통과 대역의 대역폭, 및 저지 대역 내의 감쇠 레벨을 결정한다. 침착층들이 상당히 얇기 때문에(간섭 필터에 대해), 이러한 형태의 필터 설계는 광범위한 입사 각도들에 걸쳐 효율적으로 동작한다.
본 발명의 하나의 양상에서, 대역 통과 필터들은 전송 계수 및 통과 대역 폭에 대해 적정한 효과만을 갖는 피크 전송 파장을 블루시프트(blueshift)하도록 틸팅된다. 도 4는 경사각의 함수(정도에서, AOI=Angle of Incidence)로서 플로팅된, 유전체 간섭 필터(400)의 투과율의 그래프를 도시한다. 이러한 기술은 단일의 필터 부분이 다수의 파장들에서 정밀한 대역 통과 제어를 위해 사용되도록 허용하고, 따라서 시스템 설계 복잡성 및 비용을 절감시킨다. 이러한 개념은, 상술된 간단한 쿼터―웨이브―스택―기반 간섭 필터 설계로 사용될 때 특히 효과적이다.
도 2를 참조하여, 본 발명은 렌즈(206)가 대역 통과 필터(204) 다음에 배치되고, 광섬유(208)의 단부(210)로부터 하나의 포커스 길이(212)에 위치된 디바이스를 포함한다. 이러한 렌즈―대―단부면 크기는 설계에서 중요하여, 볼 렌즈(206)가 섬유 단부면(210)으로부터 떨어져 하나의 포커스 길이(212)에 위치될 때 볼 렌즈(206)에 진입하는 시준된 광선들만이 광섬유(208)에 결합된다. 따라서, 대역 통과 필터(204)를 통해 통과하는 시준된 광선들만이 광섬유(208)에 결합될 것이다. 피크 전송 파장이 입사광 웨이브―벡터 및 필터의 표면 법선 사이의 각도의 함수이기 때문에, 이것은 간섭 필터의 협대역 통과 속성을 보존한다.
본 발명은, 협대역 통과 광의 하나 이상의 광원들을 각각 전달하는 개별적인 섬유들이 밀집된 번들로 시준되고, 단부가 전송 속성들을 개선하도록 폴리싱되는 디바이스를 포함할 수 있다. 그후, 하나 이상의 번들들은 광학 엘리먼트, 예를 들면, UV―그레이드 퓨즈 실리카 육각형 광 도파관에 결합되고, 이는 빔을 포커싱 광학 장치에 전달하기 전에 빔의 공간 균일성을 균질화한다. 도 5는 본 발명에 따른 렌즈 조립체 및 강도 모니터링 방식(500)의 간략도를 도시한다. 도시된 바와 같이, LED 광원(도 2 참조)으로부터의 개별적인 섬유들(502)은 광 도파관과 같이, 균질화 디바이스(504)의 상부면으로 광자들을 전달한다. 공간적으로 균일한 빔(506)은 균질화기(504)를 빠져나오고, 입사광의 일부분을 포착하기 위해 작은 반사 광학 장치(508)(또는 섬유)에 의해 샘플링되고, 입사광 강도를 모니터링하기 위해 빔을 부분적으로 반사 광학 장치(512)를 통해 한 쌍의 포토다이오드들(510a/510b)로 지시한다. 샘플링되지 않은 빔(506)의 부분(514)은 비구면 렌즈(518)의 퀀드런트(quandrant)(I)(516)로 지시된다. 광의 샘플링되지 않은 부분(514)은 DUT(520)으로부터 부분적으로 반사되고, 반사(522)는 비구면 렌즈(518)의 퀀드런트(III)(524)로 지시된다. 빔 분할 광학 장치(526)는 반사된 광 강도를 측정하는 2 개의 기준 포토다이드들(528a/528b)로 광을 지시하는데 사용된다. 개별적인 검출기 쌍(530a/530b) 및 빔 분할 광학 장치(532)는 DUT(520)에 의해 전송되는 광을 검출하기 위해 샘플(520) 아래에 위치된다. 반사된 광 및 전송된 광 양자의 확산 성분들을 모니터링하기 위해 부가적인 포토다이오드들이 부가될 수 있다는 것을 유의하라. 상술된 바와 같이, 적분구들(integrating sphere) 또는 테이퍼링된 광 도파관과 같은 파장 조합 및 빔 균질화의 다른 방법들이 사용될 수 있다. 전류 측정 디바이스 및/또는 전압 측정 디바이스를 포함할 수 있는 시간―분석 측정 디바이스(532)가 부가적으로 도시된다. 시간―분석 측정 디바이스(534)는, 컨디셔닝된 광원으로부터의 적어도 하나의 파장의 입사 강도 및 시간―분석 측정에 따라 각각의 DUT에 대한 내부 QE 값을 결정 및 출력하도록 배치된 충분히 프로그래밍된 컴퓨터(536)에 접속된다. 충분히 프로그래밍된 컴퓨터(536)가 아날로그/디지털 전자 장치를 포함할 수 있다는 것은 이해된다.
빔이 도파관(504)을 빠져나온 후에 빔(506)의 일부분을 샘플링하는데 사용된 반사 광학 장치(508)는 입사광(514) 강도의 실시간 측정을 제공하기 위해 하나 이상의 기준 포토다이오드들(510a/510b)로 지시된다. 도시된 바와 같이, 이러한 동일한 기술은 DUT(520)를 통해 투과된 광, 및 샘플(520)로부터 정반사 또는 확산하여 반사된 광(512)을 모니터링하는데 사용될 수 있다. 입사광 강도를 측정하기 위한 기준 광 검출기에 관하여, 검출기들은 그들이 충분한 스펙트럼 민감도(광원의 최단 파장 내지 최장 파장의 범위를 포함함)를 제공하도록 선택된다. 예를 들면, 2 개의 광 검출기들(Si 및 InGaAs)은 300 nm에서 1700 nm의 스펙트럼 민감도를 제공하는데 사용될 수 있다.
포커싱 광학 장치(507)는 메인 빔(514)을 하이―NA 비구면 렌즈(aspheric lens)(518)의 오프―축 위치(516)로 지시하는데 사용된다. 빔은 샘플로부터 부분적으로 반사되고, 비구면 렌즈(518)의 오프―축 위치(524)를 통해 복귀한다. 입사 빔(514)의 이러한 오프―축 배치는, 입사 빔(514) 및 반사된 빔(522)이 크로스토크를 최소화하도록 공간적으로 분리되고 부가적인 빔 분할 광학 장치에 대한 필요성 없이 검출기들에 대한 공간을 허용할 수 있도록 '각도 다중화' 효과를 생성한다. 반사 검출기(528a/528b)는 이러한 반사된 광(522)을 가로채기 위해 비구면 렌즈(518) 상의 오프―축 위치(524)에 배치된다. 부가적인 검출기들은 정반사 및 확산 반사를 검출하고 이를 구별하도록 부가될 수 있다. 각도 다중화의 부가적인 이점은, 각도 다중화가 광 검출기들, 솔라 셀들 및 다른 광 전자 디바이스들에서의 캐리어 트래핑 거동을 연구 또는 수량화하는데 DC 광 바이어스가 사용되도록 한다는 편이성이다. 이러한 광원들로부터의 광은, 반사율 및 투과율의 다양한 성분들을 측정하는데 사용되는 광 검출기들과 간섭(예를 들면, 포화)하지 않도록 아무튼 차단 또는 보상되어야 한다. 본 발명에서, 종래의 광대역 광원들, 레이저들, 또는 브라이트 LED들을 포함할 수 있는 바이어스 광원들은 명시적으로 상기 설계에 포함되고, 비구면 렌즈(518)의 쿼드런트 II로 지시되고, 이러한 경우에, 정반사로 반사된 빔은 비구면 렌즈(518)의 쿼드런트 IV로 지시된다. 대안으로, 2 개의 바이어스 광원들, 즉, 쿼드런트 II를 차지하는 광원 및 쿼드런트 IV를 차지하는 광원이 지원될 수 있다. 이러한 배열은 반사율 모니터링(쿼드런트 III) 포토다이오드들로 산란된 바이어스 광의 양을 최소화하는 상당한 이점을 갖는다. 따라서, 이러한 기술은, 다양한 검출 채널들 사이의 원하지 않는 신호 혼합을 최소화하면서 단일의 비구면이 다수의 광원들을 DUT 상의 단일의 포인트로 전달하도록 허용하기 위해 '각도 다중화'를 활용한다.
부가적인 검출기들(530a/530b)은, 샘플 투과율이 각각의 파장에서 모니터링될 수 있도록 샘플(520) 아래에 배치된다. 부가적인 검출기들은 정반사 및 확산(산란) 전송 사이를 검출하고 이를 구별하도록 부가될 수 있다. 샘플의 평면 아래에 배치된 광 검출기들(530a/530b)은, 샘플을 통해 투과된 광의 일부분을 측정하는데 사용된다. 이것은, 빌딩―통합 조명을 위한 부분적인 전송을 허용하도록 설계된 얇은 솔라 셀들에 대해 특히 관심을 끈다. 이러한 경우에, 투과된 광은 QE의 계산에서 고려되어야 하고, 이것이 최종 사용자에 의해 직접적으로 관찰 가능하기 때문에 제조 공정에 중요한 제어 파라미터를 제공한다.
양면 솔라 셀들은 본질적으로 대향 방향들에서 대면하는 2 개의 개별적인 광 검출기들이다. 후방 셀은 광발전 어레이들 하에서 약하게 반사된 알베도(albedo)를 수집하고, 디바이스의 총 전력 출력을 부스팅하는데 사용될 수 있다. 이러한 구성(다른 것과 마찬가지로)에서, 셀의 전방 및 후방으로부터 QE를 측정하는 것은 중요하다. 측정 속도는 제조 환경에서 가장 중요하고, 상술된 쌍둥이 버전의 고체 상태 QE 장치는 고속으로 잇달아 전후방 QE를 측정하는데 사용될 수 있다. 이러한 구성에서, 하나의 측정 헤드는 전방측으로부터 셀을 대면하도록 배향되고, 제 2 측정 헤드는 후방측으로부터 셀을 대면하도록 배향된다. 단일의 컴퓨터 또는 제어 시스템은, 양자의 헤드들이 시간 상에서 의도하지 않게 간섭 또는 중첩하지 않도록 양자의 헤드들로부터 광 펄스들 또는 변조 주파수들을 조정하는데 사용된다. 임의의 수의 QE 측정 헤드들이 사용될 수 있고 이는 본 발명의 범위 내에 있다는 것이 명백해야 한다.
시스템으로의 QE 헤드 또는 헤드들의 통합에 의해, 측정 헤드(들) 또는 샘플 중 어느 하나는, QE가 입사각의 함수로서 측정될 수 있도록 고니오미터 포지셔닝 스테이지(goniometer positioning stage) 상에 배치될 수 있다. 입사각이 법선과 다른 헤드 배향들에서, 부분적으로 반사된 전력은 반사율 검출기들로 자동으로 정렬되지 않을 것이다. 따라서, 반사된 광을 포착하기 위해 조절 가능한 미러들, 렌즈들 또는 섬유들이 사용될 수 있고, 샘플 표면 법선에 관하여 상기 엘리먼트들을 대칭적으로 배치함으로써 상기 엘리먼트들은 입사 빔에 상대적으로 위치된다. 반사율 정보가 필요하지 않은 경우들에서, 시스템은 비법선 입사각으로 유지되는 측정 헤드와 함께 사용될 수 있다.
하나의 양상에 따라, 상기 시스템은, 다양한 방출 파장들을 갖는 다수의 LED들이 동시에 에너지를 공급받아 솔라 스펙트럼의 합리적인 근사화가 생성되고 DUT로 포커싱되는 모드에서 동작될 수 있다. 예를 들면, 각각의 LED로 전달된 전류의 진폭은 개별적으로 제어되어, 광의 스펙트럼 콘텐트가 AM0, AM1.5와 같은 타겟 스펙트럼, 또는 기단, 하루 중 시간, 위도, 및 구름 조건들의 임의의 조건과 가깝게 매칭하도록 변조될 수 있다. 스펙트로미터(spectrometer)는 방출된 광의 스펙트럼 콘텐트를 분석하는데 사용될 수 있고, 상기 정보는 출력 스펙트럼이 타겟 스펙트럼의 미리 결정된 허용 오차 내에 있을 때까지 개별적인 LED 전류들을 튜닝하고, 스펙트럼 미스매치 요인을 실시간으로 계산하는데 사용된다. 본 발명은 공간 범위의 조명된 영역이 공지되거나 측정되도록 하고, 광 강도가 공지되거나 측정되도록 한다. 이러한 정보는 셀의 '조명' 또는 '광―바이어스'된 J―V 특징을 (셀 전류―전압 특징의 측정과 연관하여) 계산하는데 사용되고, 이러한 특징은, 무엇보다도, 개방 회로 전압, 단락 회로 전류, 최대 전력 포인트, 및 검사 동안 사용된 특정 입사 스펙트럼에 대한 디바이스 변환 효율을 포함한다.
본 발명에 따라, 상기 시스템은 상술된 QE 및 솔라 시뮬레이션 능력들을 결합하여, 디바이스의 QE 및 조명된 J―V 속성들 양자가 단일의 툴 상에서 고속으로 연속하여 측정될 수 있다. 이러한 시스템은, 측정 헤드, 샘플 또는 양자가 병진(translate)될 수 있도록 측정 스테이지와 결합될 때, 양자 효율의 공간 맵핑을 허용한다. 측정 헤드는 또한 헤드 회전에 의한 스캐닝을 허용하기 위해 고니오미터 상에 장착될 수 있다. 하나의 양상에서, 상술된 시스템은, 측정 스팟 크기가 조절 가능한 공간 분해능 및 측정 스루풋을 허용하도록 제어될 수 있도록 가변 개구 디바이스(variable aperture device)와 결합될 수 있다. 하나의 양상에서, 이러한 배열은, 이러한 위치가 DUT 상에 재영사되기 때문에 상기 개구를 광 도파관의 출구에 배치시킬 것이다.
본 발명의 또 다른 양상에서, 일련의 측정 사이트들에서 자동화된 분석이 수행될 수 있고, 자동 로딩과 결합될 때, 한 세트의 샘플들에 걸쳐 자동화된 분석이 수행될 수 있도록 방법―기반 컴퓨터 제어 시스템이 제공된다. 이러한 양상은, QE 측정들이 실제 셀 처리 동안 또는 처리 환경으로부터 샘플을 제거하기 전에 수행될 수 있도록 배치 또는 처리 툴과 결합될 수 있다. 이것은, 셀 성능 비닝(cell performance binning)(때때로 분류로 불림)이 J―V 특성, QE 특성 또는 양자의 조합에 따라 수행될 수 있도록 전류―전압(J―V) 테스터 및 솔라 시뮬레이터와 또한 결합될 수 있다. 부가적인 양상은 전류―전압(J―V) 테스터 및 솔라 시뮬레이터, 선택적으로 광 루미네선스 또는 전기 루미네선스 특정, 및 선택적으로 적외선 '핫―스팟' 결합 이미징 시스템을 포함할 수 있어, 성능 비닝이 J―V 특징, QE 특징, 루미네선스 특징 또는 적외선 결함 특징 또는 이들 특징들 중 임의의 특징의 조합에 따라 수행될 수 있다. 또 다른 양상은 카메라―기반 조사 시스템과 조합된 본 실시예를 포함하여, 성능 비닝이 상기 나열된 모든 기술들, 및 광학 조사 결과들(웨이퍼 칩들 또는 크랙들, 이례적인 반사율 특성(컬러) 또는 균일성, 부적절하게 형성된 전기 접촉들, 또는 다른 물리적 불완전성)에 따라 수행될 수 있다. 여기서, 카메라는 피검사 스팟이 실시간으로 가시화될 수 있도록 공통 축으로 장착될 수 있다.
하나의 변동에 따라, 상술된 시스템은 관심있는 전체 파장 범위(UV 내지 가까운 IR)에 걸쳐 투명한 광학 컴포넌트들을 사용하여 구현될 수 있다. 예를 들면, UV―그레이드 퓨즈 실리카는 광 도파관, 및 비구면을 포함하여 모든 후속 렌즈들에서 사용될 수 있다. 대안으로, 비구면/대물렌즈에서 플루오르화 칼슘이 사용될 수 있다. 하나의 대안으로서, 다양한 렌즈에서 사파이어가 사용될 수 있다. 제 2 대안으로서, UV―그레이드 퓨즈 실리카, 사파이어 및 플루오르화 칼슘의 조합은 색수차(chromatic aberration)의 효과들을 제거하는데 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, 사파이어 볼 렌즈들은 LED로부터의 광을 다중 모드 필터에 연결하는데 사용된다. 이러한 양상에 따라, 광섬유 재료는 LED들의 어레이에서 각각의 파장에 대해 최적으로 선택된다. 예를 들면, UV―그레이드 퓨즈 실리카 섬유는 800 nm보다 짧은 파장들에서 사용되고, IR―그레이드 퓨즈 실리카 섬유는 800 nm보다 긴 파장들에서 사용된다. 파장 차단의 정확한 선택은 설계에서 중요하지 않다.
본 발명의 부가적인 변동에서, 본 발명은 멀티채널 시스템의 일부분이고, 멀티채널 시스템은 각각의 LED로부터의 방출을 시뮬레이션하기 위해 각각의 채널이 고유한 시간 종속 신호를 사용하는 DUT 상의 다수의 포인트들로부터 QE 데이터를 수집할 수 있어, 각각의 포인트에서 광의 각각의 파장에 대한 DUT의 응답이 셀 전기 출력의 적절한 타이밍의 데이터 획득을 통해 고유하게 결정될 수 있다. 이러한 양상은 맵핑을 허용하기 위해 상술된 바와 같은 스테이지들 또는 고니오미터들과 결합될 수 있다. 예를 들면, 선형 어레이로 배열된 한 세트의 측정 헤드들은 2 차원 QE 맵을 생성하기 위해 어레이에 대해 수직 방향으로 스캐닝하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 기구로부터 산출 관리 시스템으로의 QE 데이터의 통합을 포함한다. 또한, 본 발명은 QE 데이터와 디바이스 성능의 상관을 포함하여, QE가 특정 디바이스 문제점들, 전기 및 물리적 성질 양자의 초기 예측기, 또는 비닝 및 분류 디바이스들의 수단으로서 사용될 수 있어, 이들이 특정 조명 조건들 하에서 모듈 산출량을 최대화하도록 결합될 수 있다.
또 다른 변동에서, 본 발명은 관심있는 영역들을 부가적으로 특징화하기 위해 후속 리뷰 또는 실패 분석 시스템에 의해 사용될 공간 좌표들을 제공하기 위한 QE 또는 조명된 J―V 데이터의 사용을 포함한다. 검토 또는 실패 분석 시스템들은, 이에 제한되지 않지만, 다음 형태들의 툴, 포커싱 이온 빔, 스캐닝 전자 마이크로스코프, 광학 마이크로스코프, 비행 시간 질량 분광 분석(Time Of Flight Mass Spectrometer), 광학 카메라, 광학 결함 스캐닝 시스템, 표면 조면계(surface profilometer), 엘립소미터(ellipsometer), 또는 레이저 빔 유도 전류일 수 있다. 또한, QE 또는 조명된 J―V 양상은 다른 진단 정보와 연관하여 QE의 단일의 포인트 또는 매핑 능력들을 제공하기 위해 처리 툴 또는 실패 분석 시스템 중 어느 하나에서 원 위치에서 사용될 수 있다. 본 발명은 상술된 디바이스의 정확성을 교정하기 위해 공지된 QE를 갖는 샘플 또는 샘플들의 DUT 홀더 또는 측정 챔버로의 통합을 포함할 수 있다.
상기 본 발명은 위상 정보 없이 FFT 전력 스펙트럼 
을 사용하는 것을 기재하고 있지만, 이는 LED들의 절반의 구동 신호를 90 도만큼 위상―시프팅함으로써 LED들의 수의 2 배를 동일한 주파수 공간에 맞출 수 있다. 그후, 본 발명은 2 개의 세트의 LED들을 구별하기 위해 고속 푸리에 변환(FFT)의 실수 및 허수 결과들을 사용할 수 있다. 각각의 LED의 변조의 위상이 제어될 수 있기 때문에, 이것이 가능하게 된다. 2 개의 직교 위상들은 직각이고, 따라서 FFT 분석에서 간섭하지 않는다. FFT 분석은 자연스럽게 각각의 주파수에 대해 실수 및 허수 항들 양자를 발생시킨다. 또한, 랜덤 잡음 처리들은 잡음 전력을 2 개의 직교 위상들로 동일하게 분산시킬 것이다. 양자의 위상들이 LED 변조에서 사용되지 않는다면, 그후, 임의의 정해진 주파수에서 잡음의 절반은 대응하는 LED의 변조에 대응하는 "알려진 정확한" 위상만을 측정함으로써 제거될 수 있다. 이것은 측정에서 S/N 비율의 
배의 증가를 야기한다. 상술된 바와 같이, 변조 위상들이 측정 "타임―제로" 기준에 대해 시프트될 수 있기 때문에, 직교 위상 신호를 소거하기 전에, 동위상 및 직교―위상 정보의 추출을 가능하게 하기 위해 2x2 행렬 "회전" 연산을 측정된 FFT 데이터에 적용할 필요가 있을 수 있다.
완벽한 선형 시스템에서, (선형) FFT 연산이 원하는 정보를 추출할 것이기 때문에, LED 변조들 각각에 대해 주파수들 및 위상들이 선택되는 것이 문제가 되지 않는다. 그러나, 많은 양상들의 실제 시스템은, 실제 측정과 혼동되는 인공 신호들을 유도할 수 있는 작은 비선형성들(증폭기들의 포화, 컴포넌트들의 제한된 동적 범위 등)을 나타낸다. 이러한 비선형성들에 의해 도입된 에러는 변조 주파수들 및 위상들의 정확한 선택들에 의해 영향을 받을 수 있다. 모든 LED들이 정현 방식으로 변조될 때, 그들의 광 출력들의 피크들 및 골들(troughs)은 높은 즉각적인 광학 전력들을 생성하도록 일치하거나 일치하지 않을 수 있다. 이러한 조건들 하에서, 의사 주파수들(spurious frequencies)의 비선형성 생성이 개선될 것이다. 따라서, 이러한 상황을 회피하는 것이 바람직하다. 아래에 기재된 바와 같이, 변조 신호들의 열악한 선택은 일정하게 균등하게 이격된 주파수들 또는 균등하게 이격된 위상들일 것이다. 처프(chirped)되거나 랜덤하게 분산된 주파수들 및/또는 위상들은 광학 진폭을 감소시키고, 따라서 의사 신호들을 생성하기 위해 주파수들의 비선형 혼합을 감소시킨다. 상기 고려 사항들의 목적은 비선형성들이 산탄 잡음(shot noise)과 같은 잡음의 다른 소스들보다 더 작은 의사 신호 레벨들을 생성하는 것을 보장하는 것이다.
도 6a 및 도 6b는, 레이저들에서의 모드―동기와 마찬가지로, 주파수 및 위상의 일정한 간격이 번칭을 발생시키는 그래프들(600)을 도시한다. 도 6a에서, 4 개의 컬러들은 1, 1.1, 1.2, 1.3의 주파수들을 갖는 4 개의 상이한 LED들을 나타낸다. 모두는 시간 = 0에서 동위상이다. 도 6b에서, 총 광학 강도는 단일의 LED에서보다 4 배 더 높은 피크―대―피크 진폭을 도시한다. 이러한 시나리오는 다수의 LED들로 스케일링된다.
도 7a 및 도 7b는 주파수 및 의사―랜덤 위상의 일정한 간격이 어떻게 감소된 번칭을 발생시키는지를 도시한다. 도 7a에서, 4 개의 컬러들은 1, 1.1, 1.2, 1.3의 주파수들을 갖는 4 개의 상이한 LED들을 나타낸다. 이들은 모두 동위상이 결코 아니다. 도 7b에서, 총 광 강도는 단일의 LED에서보다 약 3 배 더 높은 피크―대―피크 진폭을 도시한다. 이러한 시나리오는 더 양호한 평균화가 발생함에 따라 다수의 LED들로 개선한다.
도 8a 및 도 8b는 위상 직교성을 갖는 2 개의 주파수들이 주파수에서 어떻게 더욱 조밀하게 패킹될 수 있는지(800)를 도시한다.
본 발명에 따라, 솔라 셀 상의 입사광은 직접 및 확산(하늘, 인근의 빌딩들, 또는 구름들로부터 산란된 광)으로 분할될 수 있다. 확산 성분들은, 다양한 확산 조건들을 시뮬레이팅하고 이러한 조명 조건들[직접, 확산, 또는 직접 + 확산의 임의의 혼합] 하에서 변환 효율을 측정하기 위해 부가적인 '홍수' 또는 높은 각도의 입사 광원들을 부가함으로써 시뮬레이션될 수 있다.
하나의 양상에서, LED들은 다른 방법들을 사용하여 변조될 수 있다. 예를 들면, 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 기술을 사용하여 배경 잡음에 대한 면역성을 개선한다.
또 다른 양상에서, AC 변조된 광원과 구별되는 '단일―펄스' 측정이 사용될 수 있다. 이것은 시간 분할 다중 액세스(TDMA)의 일반적인 개념 하에 들어오고, 즉, 시간에서 하나의 작업을 수행한다. 단일―펄스의 이점들은, 마이크로제어기가 펄스들을 시퀀싱하고 데이터를 획득하기에 용이한 간단하고 저렴한 전자 구현, 단지 하나의 LED가 시간에서 실행되고 입사 전력을 최소화하는 낮은 주입 레벨을 포함하고, 이는 셀의 낮은 광 성능을 찾을 때 유용하고, 이는 캐리어 트랩들에 의해 제어된다. 부가적인 이점들은 원하는 신호 대 잡음 비를 성취하도록 LED 당 펄스 듀레이션을 맞추는 기능을 포함한다. 몇몇의 LED들은 매우 적은 광을 방출하여, 이들은 더 긴 펄스를 요구할 것이다. 우리는, 모든 LED에 대해 대략 동일한 S/N을 성취하면서 원하는 스루풋을 성취하기 위해 시간을 '할당'할 것이다.
TDMA의 또 다른 예는 하나의 LED를 턴 온하고, 출력을 변조하여, QE가 해결할 DUT 전류에 대해 FFT를 수행하고, 다음 LED로 이동하고, 처리를 반복한다. 이것은 낮은 주입 레벨의 펄스들을 갖는 FFT들의 잡음 배제를 결합한다.
순수한 위상 정보를 사용하는 또 다른 예는 DC 스테핑 방법으로 확장된 변조된 QE 측정을 포함하고, LED는 순차적으로 턴 온될 수 있어, 셀 전류의 계단 함수를 발생시킨다. 그후, 각각의 단계의 높이는 셀 출력 vs 파장에서 증대하는 증가를 결정하도록 분석될 수 있다. 이것은 각각의 파장에서 응답을 알기 위해 순수한 위상 정보를 사용하는 예이다.
본 발명의 하나의 변동에서, 비접촉 표면 전위(Vs) 센서는 툴에 포함된다. 이러한 센서는 셀 위에 고정되고, 일부 경우에 셀이 후면 접합을 갖는 경우에 셀 아래에 고정된다. 비접촉 표면 전위 측정의 예들은 (DC 표면 전위 측정들에서) 켈빈 프로브들을 펄싱시키고, (DC 표면 전위 측정들에서) 먼로 프로브들(Monroe probes), 및 (AC 표면 전위 측정들에서) 표면 광전압 센서들로 또한 불리는 투명한 용량성 판들을 회전 또는 발진시키는 것을 포함한다. DC 표면 전위 측정은, 로컬 재료 속성들, 및 광 생성된 캐리어들이 디바이스 외부로 수송될 때 직면하게 되는 저항 양자에 의해 로컬 QE 결과들이 제어될 때 사용될 수 있다. 종종, 연구원들은 로컬 재료 속성들만을 연구하기 위해 저항 효과들을 제거하고자 한다. QE 측정들은 셀 내의 깊은 곳으로부터의 캐리어 수송을 개선하기 위해 높은 DC 역방향 바이어스, 또는 셀이 높은 조명 조건들 하에서 경험하는 캐리어 밀도를 시뮬레이션하기 위해 높은 DC 순방향 바이어스에서 의도적으로 수행될 수 있다. 이러한 경우들 각각에서, 저항 강하가 측정 및 고려되어야 한다. 또한, 사용자는 샘플 상의 저항 vs x―y 위치의 맵을 보는 것에 관심을 가질 수 있다. 본 실시예는, 프로브들이 셀을 터치하는 위치인 셀에 대한 접촉의 포인트, 및 QE 측정의 위치 사이의 전위 강하를 측정하기 위해 DC Vs 측정을 사용한다. 2 개의 DC 측정들은 2 개의 위치들 사이의 전위 강하를 결정하도록 감산된다. 이러한 차동 측정은 중요한 부가적인 효과를 갖고, 이것은 센서 표면 상에 흡수될 수 있는 양극자 모멘트를 갖는 임의의 화학 물질들 또는 습기로 인한 것인 이러한 형태의 Vs 측정에서 통상적인 드리프트를 제거한다. 이러한 Vs 정보는 또한 일정한 광 전류 또는 바이어스 조건에서 맵핑될 수 있고, 전위 강하는 모든 측정된 사이트 및 접촉 포인트 사이의 저항을 계산하는데 사용될 수 있다. 이러한 형태의 정보는 이미터에서의 변동들 또는 투명한 도전 산화물 시트 저항을 검출하는데 사용될 수 있고, 제조 동안에 종종 발생하는 금속 콜렉션 그리드들에 이미터 전류를 전달하는데 사용될 수 있다. 하나의 양상에서, 표면 전위(DC 또는 AC)는 또한, 솔라 셀의 '양호한' 영역 및 '결함' 영역 사이의 Vs 신호 차이를 개선하기 위해 바이어스 전압을 셀에 인가하고, Vs 센서 아래로 샘플을 주사함(rastering)으로써 표면 전위를 맵핑하고, 위치의 함수로서 결과들을 기록함으로써 솔라 셀 내의 로컬화된 단락들(종종 '션트(shunts)'로서 불림)의 존재를 감시하는데 사용될 수 있고, 표면 전위에서의 로컬 감소들은 셀의 결함 영역들을 나타낼 것이고, 이러한 양상은 일차원에서 스캐닝된 1D 어레이 또는 2D 어레이와 같이 스루풋을 개선하기 위해 부가적인 프로브들을 부가함으로써 개선될 수 있다.
구동 채널들 사이의 최소 크로스토크에 대한 요건은, 고려되는 것 이외의 (N―1) 개의 채널들에서, 크로스토크의 총 합산이 측정에서 허용 가능한 잡음/불확실성 미만이어야 한다는 것이다. 예로서, 101 개의 채널들/파장들이 존재하고, 원하는 측정 정확도가 1 %인 경우에, 그후 각각의 채널은 변조 전류의 0.01 % 만을 나머지 채널들 중 임의의 채널로 누설할 수 있다(0.01% = 1% *(101―1=100)-1).
하나의 LED로부터 적은 양의 광이 또 다른 LED로부터의 광을 전달하는 섬유로 누설되는 경우는 중요하지 않고, 왜냐하면, 이러한 2 개의 광학 신호들은 교정를 위해 사용된 픽오프(pickoff) 전에 광학 시스템(즉, 광 도파관)에서 나중 위치에서 재결합될 것이기 때문이다. 그러나, 광은 원하는 입사각에서 대역 통과 필터들을 통과하지 않고, 열악하게 제어된 스펙트럼을 가질 것이다. 이러한 광이 인접한 채널의 섬유로 누설되면, 그후, 이것은 유효 스펙트럼 분석 전력을 감소시킬 것이다. 그러나, 이것은 LED 대역폭이 원하는 측정 분해능을 초과하는 범위에서만 문제가 된다. 통상적으로, LED 대역폭은 원하는 측정 분해능의 약 2 배이고, 그래서 이것은 주요한 관심사가 아니다.
그들의 큰 커패시턴스 및 유한한 저항으로 인해, 솔라 셀들은 셀 크기 및 설계에 의존하여 제한된 주파수 응답을 나타내고, 주파수 응답은 통상적으로 0.5―8 kHz에서 롤링 오프(roll off)한다. 동시에 변조된 LED들을 200―400 Hz 또는 400―800 Hz와 같은 옥타브 내로 제한하고, FFT 고조파를 혼합하는 것을 회피하기 위해, 동작 옥타브는 셀이 주파수 영역, 예를 들면, 0.1―1 x DC 응답에 걸쳐 적정한 응답을 갖는 충분히 낮은 주파수들을 스패닝하도록 선택되어야 한다. 이러한 제약 내에서, 옥타브는 본 발명에 따라 측정 스루풋을 최대화하기 위해 가능한 높은 주파수인 것으로 선택되어야 한다.
측정 스루풋을 최대화하기 위해, 주파수 범위는 셀이 변조 주파수들에서 감쇠된 응답을 나타내도록 선택될 수 있다. 이러한 효과는 각각의 셀에 대한 측정 전에, 또는 스케줄링된 서비스 간격들에서, 또는 사용자가 교정을 수행하도록 선택할 때마다 교정될 수 있다. 이것은, 변조 주파수가 인근 DC, 예를 들면, 감쇠 영역 미만인 인근 10 Hz에서 원하는 최대 주파수로 변동하는 동안 하나의 LED를 사용하고 AC 셀 전류 출력을 측정함으로써 성취된다. 그후, 응답 진폭 vs 주파수의 데이터는 후속 측정 결과들을 정규화하는데 사용된다. 보간법 또는 보외법은 최상의 추정된 교정 요인을 계산하는데 사용된다.
본 발명의 하나의 양상에 따라, 셀을 접촉시키고 전류 출력을 측정하는 대신에, 용량성 센서는 셀에 가깝게 근접하여 유지되고, 광이 변조되면서 표면 전위에서의 상대적인 변화를 감지한다. 광 유도 순방향 바이어스 하에서 내장된 p―n 접합 전위의 붕괴로 인한 표면 전위에서의 변화는 양자 효율의 표시자로서 기능을 한다. 따라서, 상대적인 양자 효율 측정은 셀을 접촉시키지 않고 수행될 수 있다. 상기 기술은 본원에 기재된 AC―결합 용량성 프로브 이외에 켈빈 프로블들 또는 먼로 프로브들을 사용하도록 수정될 수 있다.
본 발명에 따라, 전체 샘플 또는 샘플의 로컬화된 부분의 샘플 온도는 QE가 측정되는 동안 증가되어, QE는 샘플 온도에 대해 플로팅될 수 있다. 하나의 양상에서, 샘플은 종래의 핫/콜드 온도 척 상에 있다. 또한, 샘플은 적절한 재료 상에 매달리거나 고정되고, 램프들로부터의 복사 에너지에 의해 가열될 수 있다. 또 다른 양상에서, 샘플은 열기의 분사에 의해 가열된다. 또한, 샘플은 DUT를 통해 역방향 바이어스 전류 또는 순방향 바이어스 전류를 인가함으로써 가열될 수 있고, 이는 그의 내부 저항으로 인해 워밍 업한다. 하나의 양상에서, 샘플 온도는 셀 또는 척과 접촉된 종래의 열전대(thermocouple) 또는 서미스터(thermistor)를 사용하여 측정되고, 이는 샘플과 친밀하게 열 접촉한다. 또 다른 양상에서, 샘플 온도는 비접촉식 마이크로볼로미터들, 열전퇴들(thermopiles), InSb 검출기들, 또는 열 이미징 디바이스를 사용하여 측정된다. 하나의 변동에서, 셀은 하나의 테스트 척에서 다음 테스트 척으로 이동되고, 각각의 척은 일정한 온도에서 유지된다. QE 측정은 각각의 테스트 척 위에서 수행되어, QE vs 온도의 곡선이 이러한 다중―스테이션 기술을 사용하여 빠르게 어셈블링될 수 있다. QE 데이터는 샘플 온도의 함수로서 플로팅될 수 있고, 셀 파라미터 vs 온도의 변화를 기술하는 계수가 유도될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양상에서, LED/필터 조립체를 포함하는 컨디셔닝된 광원으로부터의 출력은 AC 변조되거나 조절될 수 있고, DC 출력은 기계 설정의 일부일 수 있다. 이러한 경우에, 간섭 필터의 틸트는 방출된 파장에서의 변화를 생성하도록 변조되거나 조절될 수 있다. DC 조절 능력은, 주어진 형태의 솔라 셀에서 가장 유용한 파장들로 LED들을 '푸시(push)'하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, CdS 층을 사용하는 셀들의 제조자들은, 몇몇의 LED들이 CdS 응답 피크에 더 가깝게 군집되도록 몇몇의 LED들을 조절하기를 바랄 수 있다.
본 발명에 따른 QE 측정 헤드는 또한 다른 유사한 QE 헤드들과 조합하여 사용될 수 있다. 이것은 매우 많은 솔라 셀의 몇몇의 영역들, 또는 듀얼 접합 솔라 셀 등의 전방 및 후방으로부터 QE 데이터를 획득하는데 유용할 수 있다. 헤드들은 선택된 변조된 주파수 및 위상이 광의 각각의 파장에 고유한 변조 서명들을 제공하는 경우 동시에 동작할 수 있다. 대안으로서, 헤드들은 중첩 주파수 공간을 사용하도록 구성될 수 있지만, 헤드들이 셀 속성들을 순차적으로 측정하도록 트리거링 방식을 통해 동기화될 수 있다.
본 발명의 하나의 양상에서, QE 측정은 셀의 공간적으로 분석된 광 응답을 제공하기 위해 매우 많은 측정 헤드들로 확장될 수 있다. 파장들의 수는 디바이스의 간략화를 허용하고 공간 분해능을 개선하기 위해, 필요에 따라 또한 감소될 수 있다.
예를 들면, 극단적인 경우에, 백색 LED들의 어레이와 같은 LED들의 2D 어레이가 구성될 수 있다. 상술된 바와 같이, 각각의 LED는 고유한 주파수에서 변조될 수 있다. LED들의 2D 어레이는 샘플 표면에 가깝게 근접하거나 그에 결합하여 굴절 광학 장치, 반사 광학 장치를 사용하여 이미지화되고, 디바이스의 전류 출력은 시간의 함수로서 측정된다. 전류 또는 전압 출력의 FFT는 각각의 고유한 LED로부터 광 응답을 결정하고 셀 광 응답 vs 셀 상의 위치의 2D 맵을 플로팅하는데 사용될 수 있다. 이것은 완전하거나 부분적인 웨이퍼 광 응답 맵이 1 초 정도에 생성되도록 허용한다. 유효 공간 분해능은 셀을 상호 LED 간격의 일부만큼 이동시키고 측정을 반복하고, 그후 LED들의 공지된 포인트―확산 함수를 사용하여 결과들을 디컨볼루션함으로써 개선될 수 있다.
도 9a는 완전한 측정 그리드(900)를 도시하도록 반복된 단위 셀로 배열된 4 개의 컬러들(B, G, Y, R)을 갖는 LED 위치들의 간략도를 도시한다. "원래" 그리드는 이러한 예에서 6x6이다. 더 큰 완전한 그리드들을 발생시키는 더 큰 원래 그리드들이 사용될 수 있고, 더 큰 단위 셀들은 5 개 이상의 컬러들을 포함할 수 있다. 직사각형 그리드들 및 육각형 배열들이 바람직하지만, 다른 패턴들이 여전히 작용할 것이다.
LED들의 1D 어레이가 셀로 이미지화될 수 있는 예가 여기에 제공된다. 광원들의 1D 어레이는 셀, 광학 장치, 또는 빔스티어링 미러를 이동시킴으로써 셀에 걸쳐 주사될 수 있다. 데이터 획득은, 셀 응답 vs 위치의 2D 맵이 재구성될 수 있도록 빔 주사와 동기화된다.
상술된 예들에서, 공간 분해능은 스펙트럼 분해능과 트레이드될 수 있다. 예를 들면, 1D 예에서, 적색 및 청색 LED들은 교번하는 시퀀스: 적색/청색/적색/청색/...로 배열될 수 있다. 양자 효율은 공간 분해능이 적색 LED들 사이의 간격과 동일한 2 개의 파장들에서 측정된다. 이러한 개념은 반복 공간 패턴에서 2, 4, 9 개의 고유한 컬러들을 제공하기 위해 2, 4, 9 등의 LED들의 단위 셀을 근접 패킹함으로써 2D로 확장될 수 있다. 이것은, 단위 셀의 크기와 동일한 분해능을 갖는 공간 광 응답 정보를 동시에 추출하면서 기계가 종래의 파장―종속 QE를 추출하도록 허용한다. 이러한 경우에, 4 개의 컬러들은 도 9a에서 별개의 LED 컬러들(B, G, Y, R)을 나타낸다. 하나의 구현은 도 9b에 도시된 바와 같이 LED들이 패킹되는 것이지만, LED들 및 DUT 사이에 갭이 남겨지고, LED 빔들이 더욱 중첩하도록 LED 빔들의 자연적인 회절을 허용하여, 공간 분해능이 '단위 셀' 크기에 근접하고, 단위 셀은 4 개의 LED의 BGYR이다.
도 9b는 측정 위치들, 예를 들면, 4 개의 위치들의 간략도를 도시한다. 한 세트의 측정들이 규칙적인 피치 P 상에 배열된 한 세트의 광원들에 의해 모든 위치들(1)에서 먼저 수행되고, 그후 제 2 세트의 측정들이 모든 위치들(2)에서 획득되기 전에 작은 이동(광학 장치 또는 샘플 중 어느 하나, 통상적으로 거리 P/N)이 이루어진다. 이러한 처리는 위치들(1 내지 N)에 대해 계속되고, 본 예에서, N=4이다. 결과는, 공간 분해능 P/N을 갖는 QE 데이터를 제공하기 위해 N 개의 세트들의 공간 분석된 측정들이 순차적으로 획득된다는 것이다. 이러한 예에서, LED들은 측정 사이트들 사이의 거리보다 더 큰 피치 P로 이격된다. 예를 들면, 하나는 양자의 차원들에서 LED 패킷의 지름의 2 배와 동일한 간격으로 위치된 백색 LED들만을 사용할 수 있다. LED 어레이 및 DUT 사이에 가깝게 근접하여, DUT의 25 %만이 임의의 주어진 시간에서 조명될 것이다. 완전한 측정은 위치(1)에서 이루어지고, 그후 제 2 측정을 위해 DUT 또는 소스가 위치(2)를 조명하도록 이동되고, 그후 제 3 측정을 위해 DUT 또는 소스가 위치(3)를 조명하도록 이동된다. 이것은 측정 분해능이 시간적인 멀티플렉싱을 통해 LED들의 수를 초과하도록 허용한다.
도 9c는 거리 P만큼 분리된 LED들의 느슨한 어레이 및 측정을 거리 P/2만큼 이동시킴으로써 취해진 측정들의 간략도를 도시한다. 여기서, 실선 원은 제 1 측정에서 LED들의 초기 위치를 나타내고, 실선 원은 제 2 측정에서 제 2 위치를 나타낸다. 도면은 병진이 수평 또는 수직 단독으로, 또는 수평 또는 수직으로 함께 이루어진 것을 도시하고, 여기서 완전한 커버리지 측정들은 P/2 분해능에서 성취된다.
도 10a 내지 도10c는 LED 빔들이 더욱 중첩하도록 하는 LED 빔들의 자연스러운 회절(100)을 도시한다. 따라서, 셀은 측정 헤드 아래에 주사 또는 배치되고, 브러쉬들, 롤러 접촉들, 또는 상술된 비접촉 용량성 감지를 통해 연속적인 전기 접촉이 이루어질 수 있다. 본 발명의 하나의 양상에서, 폴리싱된 번들 면은 이를 더 많은 광학 장치들로 DUT로 이미지화하기보다는 DUT에 가깝게 근접하여 또한 보유될 수 있다.
본 발명에 따라, 본원에 기재된 장치는 외부 QE, 반사율, 및 투과율을 측정하는데 사용될 수 있고, 이러한 결과들을 조합하는 것은 내부 양자 효율 QEint=QEext/(1―R―T)의 결정을 허용한다 .
하나의 양상에서, 본 발명은 변조된 반사율 측정들을 위해 사용될 수 있고, 예를 들면, 솔라―변조된 반사율은 침착 후에 침착된 재료의 밴드갭을 모니터링하는데 사용될 수 있는 기술이고, 여기서 종종 측정을 수행하기 위해 어떠한 접촉도 요구되지 않는다.
부가적인 양상에서, 본 발명의 장치는 광 반사율 및 광 투과율을 포함할 수 있는 다른 측정들을 수행하기 위해 적절한 '펌프' 빔들과 조합하여 사용될 수 있고, 펌프는 선명한 광 또는 레이저로서 규정된다. 다른 측정들은 피에조 반사율 및 피에조 투과율을 포함하고, 여기서 펌프는 피에조 변환기를 통해 디바이스로 주입된 전력으로서 규정되고, 부가적인 측정들은 열 반사율 및 열 투과율을 포함하고, 여기서 펌프는 레이저 또는 IR 소스 또는 종래의 히터를 통해 주입된 열로서 규정된다.
본 발명에 따른 QE 측정은 고속 측정으로 인해 셀 속성들에서의 시간 분석 변화들을 연구하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 비정질 실리콘 셀들은 은 백색 광에 대한 노출 하에서 열화된다. 성능 쇠퇴의 레이트 및 크기는 광 노출 동안에 측정될 수 있다. QE를 플로팅하는 것(각각의 파장에서)은 실제 열화 메카니즘을 연구하는데 사용될 수 있고, 청색 응답에서 강한 열화는 열화가 셀 표면 근처에 있다는 것을 나타낸다. 또 다른 예에서, 유기 솔라 셀들은 종종 제조 후에, 때대로 몇 초 또는 몇 분 내에 열화를 나타낸다. 본 발명의 고속 QE 디바이스는 열화 메카니즘을 수량화하기 위해 초기 성능, 및 열화 vs 시간을 측정하는데 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 QE 측정은 그의 높은 측정 속도로 인해 결합의 실험들을 수행하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 단일의 솔라 셀에는 셀에 걸쳐 공지된 위치들에 배열된 매우 많은 고유한 표면 침투 처리들이 준비될 수 있다. QE는 이러한 사이트들 각각에서 본 발명에 의해 측정될 수 있고, 그후 고유한 결과들은 최상의 표면 침투 처리를 선택하도록 비교될 수 있다. 이것은 에칭들, ARC 침착들, 레이저 어닐링 등과 같은 다른 처리들로 확장될 수 있고, 이들 모두는 실험에서 요구된 셀들의 수를 보존함으로써 이롭다. 또한, 측정들은 셀 성능에서 임의의 교차―웨이퍼 변동을 더 양호하게 거부하기 위해 각각의 처리 전후에 이루어질 수 있다. 이러한 형태의 차동 측정은 또한 각각의 처리의 개별적인 효과들을 추출하기 위해 일련의 처리들 동안에 셀이 측정될 때 여러번 사용될 수 있다.
부가적인 예에서, 본 발명의 QE 측정 디바이스는 셀들을 '스펙트럼 빈들(spectral bins)'로 분류하는데 사용될 수 있다. 예를 들면, 한 세트의 셀들에서, 셀들은 표준 백색―광(AM1.5) 테스트 조건들 하에서 동일한 전류 출력을 생성하고, 여기서, 셀들의 절반은 강한 청색 광 응답을 갖지만 더 낮은 적색 응답을 갖고, 셀들의 절반은 낮은 청색 응답을 갖지나 강한 적색 응답을 갖는다. 총 공장 출력(kW―hr에서)은, 유사한 스펙트럼 응답을 갖는 셀들이 구축 처리 동안에 모듈들로 함께 그룹화되는 경우에 최대화될 것이다. 이러한 비닝 없이, 모듈의 총 출력은 가장 약한 성능 셀로 제한될 것이다. 예를 들면, 일몰 및 일출 근처에서, 솔라 스펙트럼은 약한 청색 출력을 갖고, 모듈 성능은 약한 적색 응답을 갖는 셀들에 의해 이러한 시간들에서 제한될 것이다.
부가적인 양상에서, QE 측정 동안에 측정된 반사율 곡선은 컬러에 따라 셀들을 분류하는데 사용될 수 있다. 이것은 제품의 겉보기 및 시각적 균일성을 개선하기 위해 제조자들이 모듈들처럼 보이는 셀들을 그룹화하도록 허용한다. 또한, 본 발명의 QE 측정 디바이스는 셀의 밴드갭을 모니터링하는데 사용될 수 있다. 이러한 정보는 MOCVD 반응기 내의 가스 흐름들, 비정질 실리콘의 침착 온도, 액체 전구체 침착 시스템의 혼합, 개별적인 층 두께 등과 같이, 밴드갭을 제어하는 파라미터들을 조절하기 위해 적절한 침착 챔버로 다시 전달될 수 있다.
본 발명은 몇몇의 예시적인 실시예들에 따라 기재되었고, 이는 제한적이기보다는 모든 양상들에서 예시적인 것으로 의도된다. 따라서, 본 발명은 상세한 구현에서 많은 변동들이 있을 수 있고, 이는 본 기술 분야의 숙련자에 의해 본원에 포함된 설명으로부터 유도될 수 있다.
모든 그러한 변동들은 다음의 청구항들 및 그들의 합법적인 동등물들에 의해 규정된 바와 같은 본 발명의 범위 및 사상 내에 있는 것으로 간주된다.
Claims (18)
- 고속 양자 효율(Quantum Efficiency; QE) 측정 디바이스로서,
a. 적어도 하나의 피검사 디바이스(DUT);
b. 50 nm 미만의 대역폭을 갖는 적어도 하나의 필터링된 LED를 포함하는 적어도 하나의 컨디셔닝된 광원 ― 상기 컨디셔닝된 광원의 일부는 적어도 하나의 수광 장치(collection optic) 및 적어도 하나의 광 검출기(photo detector)를 포함하는 광원 모니터링 엘리먼트들에 의해 모니터링됨 ―;
c. 상기 컨디셔닝된 광원을 상기 DUT로 지시하는 전달 광학 장치(delivery optics);
d. 상기 컨디셔닝된 광원을 시간 종속 동작에서 구동시키는 제어기 ― 각각의 상기 컨디셔닝된 광원으로부터의 각각의 상기 DUT에 의한 응답은 고유하게 식별됨 ―;
e. 상기 DUT로부터 반사된 상기 컨디셔닝된 광의 일부분을 수신하도록 배치된 적어도 하나의 광 검출기 및 적어도 하나의 반사 수광 장치를 포함하는 적어도 하나의 반사율 측정 조립체;
f. i) 전류 측정 디바이스, ii) 전압 측정 디바이스, 또는 i) 전류 측정 디바이스 및 ii) 전압 측정 디바이스를 포함하는 시간―분석 측정 디바이스 ― 상기 시간―분석 측정 디바이스는 각각의 상기 컨디셔닝된 광원에 의해 상기 DUT에서 생성된 i) 전류, ii) 전압 또는 i) 전류 및 ii) 전압을 분석하도록 배치됨 ―;
g. 상기 컨디셔닝된 광원으로부터 적어도 하나의 파장의 입사 강도(incident intensity) 및 상기 시간―분석 측정에 따라, 각각의 상기 DUT에 대한 내부 QE 값을 결정 및 출력하도록 배치된 충분히 프로그래밍된 컴퓨터를 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 컨디셔닝된 광원은 상기 광원의 대역폭을 감소시키도록 배치된 적어도 하나의 컨디셔닝 광학 장치를 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 충분히 프로그래밍된 컴퓨터로부터의 상기 결정된 내부 QE 값은, 전자에 대한 전하, 상기 DUT로부터의 상기 반사된 광, 상기 DUT에서 지시된 상기 컨디셔닝된 광원의 단위 시간 당 광자들(photons)의 수, 상기 DUT로부터의 측정된 전송된 광, 상기 DUT로부터의 측정된 전송되고 반사된 광, 상기 컨디셔닝 광원에 의해 조명될 때 상기 DUT에 의해 생성된 전압, 및 상기 컨디셔닝 광원에 의해 조명될 때 상기 DUT에 의해 생성된 전류로 구성된 그룹으로부터 선택된 파라미터들을 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 3 항에 있어서,
상기 출력된 내부 QE 값은 0 내지 1 범위의 무차원 양(dimensionless quantity)을 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
적어도 하나의 전송 포토 다이오드를 포함하는 전송 검출 조립체를 더 포함하고, 상기 전송 검출 조립체는 상기 DUT를 통해 전송된 입사 상기 컨디셔닝 광원의 일부분을 측정하도록 배치된,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 1 항에 있어서,
상기 시간―종속 동작은 펄싱된 동작 또는 변조된 동작을 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 고속 양자 효율(QE) 측정 디바이스로서,
a. 적어도 하나의 피검사 디바이스(DUT);
b. 제어기;
c. 컨디셔닝된 광원 각각을 펄싱된 동작에서 구동시키는 상기 제어기를 포함하는 적어도 하나의 컨디셔닝된 광원 ― 각각의 상기 컨디셔닝된 광원으로부터의 각각의 상기 DUT에 의한 응답은 고유하게 식별됨 ―;
d. 상기 컨디셔닝된 광원을 상기 DUT로 지시하는 전달 광학 장치;
e. i) 전류 측정 디바이스, ii) 전압 측정 디바이스, 또는 i) 전류 측정 디바이스 및 ii) 전압 측정 디바이스를 포함하는 시간―분석 측정 디바이스 ― 상기 시간―분석 측정 디바이스는 각각의 상기 컨디셔닝된 광원에 의해 상기 DUT에서 생성된 i) 전류, ii) 전압 또는 i) 전류 및 ii) 전압을 분석하도록 배치됨 ―;
f. 상기 컨디셔닝된 광원으로부터 적어도 하나의 파장의 입사 강도 및 상기 시간―분석 측정에 따라, 각각의 상기 DUT에 대한 QE 값을 결정 및 출력하도록 배치된 충분히 프로그래밍된 컴퓨터를 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 컨디셔닝된 광원 중 제 1 광원은 제 1 펄스 듀레이션에서 펄싱되고, 상기 적어도 하나의 컨디셔닝된 광원 중 또 다른 광원은 또 다른 펄스 듀레이션에서 펄싱되는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 컨디셔닝된 광원은 50 nm 미만의 출력 대역폭을 갖는 적어도 하나의 컨디셔닝된 LED를 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
내부 교정 센서(internal calibration sensor)를 더 포함하고,
상기 내부 교정 센서는 상기 컨디셔닝된 광원의 강도를 측정하도록 배치된 센서를 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 10 항에 있어서,
상기 내부 교정 센서는 적어도 하나의 샘플링 광학 장치 및 적어도 하나의 샘플링 포토다이오드를 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 충분히 프로그래밍된 컴퓨터로부터의 상기 결정된 QE 값은, 전자에 대한 전하, 상기 DUT로부터의 상기 반사된 광, 상기 DUT에서 지시된 상기 컨디셔닝된 광원의 단위 시간 당 광자들의 수, 상기 DUT로부터의 측정된 전송된 광, 상기 DUT로부터의 측정된 전송되고 반사된 광, 상기 컨디셔닝된 광원에 의해 조명될 때 상기 DUT에 의해 생성된 전압, 및 상기 컨디셔닝 광원에 의해 조명될 때 상기 DUT에 의해 생성된 전류로 구성된 그룹으로부터 선택된 파라미터들을 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 12 항에 있어서,
상기 출력된 QE 값은 0 내지 1 범위의 무차원 양을 포함하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
적어도 하나의 전송 포토 다이오드를 포함하는 전송 검출 조립체를 더 포함하고, 상기 전송 검출 조립체는 상기 DUT를 통해 전송된 입사 상기 컨디셔닝된 광원의 일부분을 측정하도록 배치된,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
적어도 하나의 반사 포토 다이오드를 포함하는 반사 검출 조립체를 더 포함하고, 상기 반사 검출 조립체는 상기 DUT로부터 반사된 입사 상기 컨디셔닝된 광원의 일부분을 측정하도록 배치된,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 펄스의 고유한 듀레이션은 각각의 상기 컨디셔닝된 광원에 할당되고, 각각의 상기 컨디셔닝된 광원에 대한 상기 DUT 응답의 신호 대 잡음 비는 다른 상기 파장들에 의해 야기된 DUT 응답으로 정규화되는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 펄스의 고유한 듀레이션은 각각의 고유한 상기 컨디셔닝된 광원에 할당되고, 상기 할당된 펄스들은 상기 DUT에 유용한 광 스펙트럼에 걸쳐 하나의 상기 컨디셔닝된 광원 내지 또 다른 상기 컨디셔닝된 광원의 시간―평균 강도를 정규화하는,
고속 QE 측정 디바이스. - 제 7 항에 있어서,
상기 펄스의 고유한 듀레이션은 각각의 상기 컨디셔닝된 광원으로부터의 각각의 파장에 할당되고, 상기 할당된 고유한 펄스는 원하는 파장에서 상기 컨디셔닝된 광원에 대한 상기 DUT 응답 또는 신호 대 잡음 비를 최적화하도록 배치된,
고속 QE 측정 디바이스.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15653209P | 2009-03-01 | 2009-03-01 | |
| US61/156,532 | 2009-03-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110124354A true KR20110124354A (ko) | 2011-11-16 |
Family
ID=42200043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020117023297A KR20110124354A (ko) | 2009-03-01 | 2010-03-01 | 고체 상태 광원을 활용하는 고속 양자 효율 측정 장치 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8299416B2 (ko) |
| EP (1) | EP2404179B1 (ko) |
| JP (1) | JP2012519276A (ko) |
| KR (1) | KR20110124354A (ko) |
| CN (1) | CN102341716A (ko) |
| WO (1) | WO2010101629A1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012221033A1 (de) | 2011-11-25 | 2013-05-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Anzeigevorrichtung |
| KR20170039236A (ko) * | 2014-08-01 | 2017-04-10 | 뉴포트 코포레이션 | 광학 기반 전기 신호 동시 일관 수신 시스템 및 방법 |
Families Citing this family (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010135453A2 (en) | 2009-05-19 | 2010-11-25 | Newport Corporation | Quantum efficiency measurement system and methods of use |
| DE102009053504B3 (de) * | 2009-11-16 | 2011-07-07 | Sunfilm AG, 01900 | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Quanteneffizienz einer Solarzelle |
| JP4944231B2 (ja) * | 2010-08-11 | 2012-05-30 | コニカミノルタセンシング株式会社 | 太陽電池評価装置およびそれに用いられる光源評価装置 |
| KR101211104B1 (ko) * | 2010-08-18 | 2012-12-18 | 유병소 | 레이저 가공 방법 및 레이저 가공 장치 |
| US8798961B2 (en) | 2010-08-30 | 2014-08-05 | First Solar, Inc. | High speed spectrometer |
| TW201217800A (en) * | 2010-10-20 | 2012-05-01 | Chroma Ate Inc | for precisely measuring spectrum response of solar cell to provide correct energy conversion efficiency value |
| ES2366290B1 (es) * | 2010-10-20 | 2012-08-27 | Abengoa Solar New Technologies S.A. | Espectrofotómetro para caracterización óptica automatizada de tubos colectores solares y método de funcionamiento. |
| CN102175428B (zh) * | 2011-01-10 | 2013-08-21 | 杭州远方光电信息股份有限公司 | 一种led内量子效率的测量装置及其方法 |
| US8625085B2 (en) * | 2011-03-08 | 2014-01-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Defect evaluation method for semiconductor |
| US8350585B2 (en) * | 2011-05-31 | 2013-01-08 | Primestar Solar, Inc. | Simultaneous QE scanning system and methods for photovoltaic devices |
| EP2546634B1 (en) | 2011-07-14 | 2019-04-17 | SCREEN Holdings Co., Ltd. | Inspection apparatus and inspection method |
| CN102508141A (zh) * | 2011-10-26 | 2012-06-20 | 西安电子科技大学 | Ccd芯片性能参数的测量系统 |
| EP2664939B1 (de) * | 2012-05-18 | 2019-05-01 | Skytron Energy GmbH | Verfahren zur Validierung sonnenstandsabhängiger Messwerte mehrerer Messkanäle |
| JP5692193B2 (ja) * | 2012-09-27 | 2015-04-01 | ダイキン工業株式会社 | 擬似太陽光照射装置 |
| GB2512040A (en) * | 2012-12-31 | 2014-09-24 | Continental Automotive Systems | Using resistance equivalent to estimate heater temperature of an exhaust gas after-treatment component |
| US9512985B2 (en) * | 2013-02-22 | 2016-12-06 | Kla-Tencor Corporation | Systems for providing illumination in optical metrology |
| CN103308841B (zh) * | 2013-06-14 | 2015-07-29 | 奥特斯维能源（太仓）有限公司 | 一种标定四主栅标片的方法 |
| JP2015036671A (ja) * | 2013-08-16 | 2015-02-23 | 横河電機株式会社 | 光起電力測定システム |
| US9036153B1 (en) | 2013-08-30 | 2015-05-19 | Google Inc. | Instrument for reflectivity measurement |
| US9823198B2 (en) * | 2013-09-14 | 2017-11-21 | Kla-Tencor Corporation | Method and apparatus for non-contact measurement of internal quantum efficiency in light emitting diode structures |
| TWI502206B (zh) * | 2013-12-27 | 2015-10-01 | Hon Tech Inc | Image sensing device for testing electronic components and its application |
| EP3097395B1 (en) * | 2014-01-24 | 2018-12-19 | Tubitak-Turkiye Bilimsel ve Teknolojik Arastirma Kurumu | Fiber coupled integrating sphere based-laser energy meter |
| US9470633B2 (en) | 2014-02-14 | 2016-10-18 | Google Inc. | Method, apparatus and system for transmittance measurement |
| DE102014213575B3 (de) * | 2014-07-11 | 2015-11-19 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Vorrichtung und Verfahren für eine spektral aufgelöste Vermessung eines Objekts |
| CN106662535B (zh) * | 2014-08-08 | 2019-09-27 | 英派尔科技开发有限公司 | 确定宝石的光学属性的设备、系统和方法 |
| KR102561981B1 (ko) | 2014-08-29 | 2023-07-31 | 오로라 솔라 테크놀로지스 (캐나다) 인크. | 반도체 소재의 도펀트 함량을 측정할 때 사용하기 위해 반도체 소재로부터 반사되는 방사선 레벨을 측정하기 위한 시스템 |
| CN104485890A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-04-01 | 电子科技大学 | 一种用于太阳能电池的效率测试的固定装置 |
| US9692522B2 (en) * | 2015-04-15 | 2017-06-27 | Cisco Technology, Inc. | Multi-channel optical receiver or transmitter with a ball lens |
| DE102015114103B4 (de) * | 2015-08-25 | 2024-07-11 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Messverfahren und Vorrichtung zur Charakterisierung eines optischen Sensors sowie Verwendung eines Ultrakurzpulslasers zur Vermessung eines optischen Sensors |
| KR101720165B1 (ko) * | 2015-09-02 | 2017-04-03 | 한양대학교 에리카산학협력단 | 발광다이오드의 상태 밀도 분석 장치 및 방법 |
| JP6283638B2 (ja) * | 2015-09-16 | 2018-02-21 | 横河電機株式会社 | 光測定装置 |
| CN105424624B (zh) * | 2015-11-11 | 2018-11-20 | 广州讯动网络科技有限公司 | 一种基于半导体激光器的检测器及其参数调整方法 |
| JP2018161044A (ja) * | 2017-03-22 | 2018-10-11 | 住友化学株式会社 | 太陽光発電システム |
| CN107091730B (zh) * | 2017-06-08 | 2024-04-16 | 金华职业技术学院 | 一种估算光电倍增管的绝对光响应率的装置 |
| JP7138168B2 (ja) * | 2017-10-31 | 2022-09-15 | シーイング マシーンズ リミテッド | 低照明光条件下での物体追跡における信号対雑音比を向上させるためのシステム及び方法 |
| US10720884B2 (en) | 2017-11-11 | 2020-07-21 | The Boeing Company | High speed quantum efficiency spectra of multijunction cells using monochromator-based hardware |
| CN108519356A (zh) * | 2018-05-09 | 2018-09-11 | 宁波纳智微光电科技有限公司 | 一种汽车玻璃透射比与反射比检测装置与方法 |
| JP7355008B2 (ja) * | 2018-05-11 | 2023-10-03 | ソニーグループ株式会社 | 分光計測装置、および分光計測方法 |
| US11654635B2 (en) | 2019-04-18 | 2023-05-23 | The Research Foundation For Suny | Enhanced non-destructive testing in directed energy material processing |
| CN112114207B (zh) * | 2019-06-19 | 2024-05-10 | 泰克元有限公司 | 测试板及测试腔室 |
| CN110324004B (zh) * | 2019-07-01 | 2021-06-11 | 中国科学院物理研究所 | 一种太阳能电池的量子效率指标的测试方法和系统 |
| US11544838B2 (en) * | 2020-03-21 | 2023-01-03 | Kla Corporation | Systems and methods of high-resolution review for semiconductor inspection in backend and wafer level packaging |
| RU2740433C1 (ru) * | 2020-05-12 | 2021-01-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук | Способ измерения внутреннего квантового выхода светодиода |
| TWI759872B (zh) * | 2020-09-21 | 2022-04-01 | 行政院原子能委員會核能研究所 | 太陽能電池之量測裝置 |
| US11368637B1 (en) * | 2021-02-17 | 2022-06-21 | Institut National D'optique | Image acquisition method for microbolometer thermal imaging systems |
| CN113655267B (zh) * | 2021-04-12 | 2023-09-12 | 重庆大学 | 一种零角偏差测量的球面六电极式过电压传感器 |
| CN113391136B (zh) * | 2021-05-31 | 2023-09-26 | 重庆邮电大学 | 一种基于固定低频检测的微波光子频率测量装置及方法 |
| CN113432838B (zh) * | 2021-06-09 | 2022-08-09 | 北方夜视技术股份有限公司 | 一种微光像增强器信噪比和光晕自动测试系统及测试方法 |
| CN114279579B (zh) * | 2021-12-10 | 2024-03-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 光学放大高动态范围纳秒窗口信噪比测量装置 |
| CN114236339B (zh) * | 2021-12-16 | 2024-06-28 | 哈尔滨工业大学 | 一种太阳电池低温量子效率试验装置及其方法 |
| CN114414208B (zh) * | 2022-01-18 | 2024-05-03 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种热电堆型激光能量测量及校准系统用校准方法 |
| WO2023162391A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 | 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 | レーザ加速粒子ビーム装置およびレーザ加速粒子ビーム発生方法 |
| US20230288339A1 (en) * | 2022-03-08 | 2023-09-14 | Steven Marc Barnett | Rapid Optical Analysis System |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5376810A (en) * | 1992-06-26 | 1994-12-27 | California Institute Of Technology | Growth of delta-doped layers on silicon CCD/S for enhanced ultraviolet response |
| US6597398B1 (en) * | 1999-06-02 | 2003-07-22 | Intel Corporation | Image sensor response enhancement using fluorescent phosphors |
| US6171885B1 (en) * | 1999-10-12 | 2001-01-09 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company | High efficiency color filter process for semiconductor array imaging devices |
| US20040020529A1 (en) * | 2000-10-17 | 2004-02-05 | Carla Schutt | Device for testing solar cells |
| JP4663155B2 (ja) * | 2001-05-29 | 2011-03-30 | 三菱電機株式会社 | 太陽電池の内部量子効率測定装置および方法 |
| JP2008298471A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 太陽電池の分光感度特性測定装置 |
-
2010
- 2010-03-01 EP EP10713042.9A patent/EP2404179B1/en not_active Not-in-force
- 2010-03-01 KR KR1020117023297A patent/KR20110124354A/ko not_active Application Discontinuation
- 2010-03-01 WO PCT/US2010/000637 patent/WO2010101629A1/en active Application Filing
- 2010-03-01 US US12/660,688 patent/US8299416B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-03-01 CN CN2010800106167A patent/CN102341716A/zh active Pending
- 2010-03-01 JP JP2011552036A patent/JP2012519276A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102012221033A1 (de) | 2011-11-25 | 2013-05-29 | Samsung Display Co., Ltd. | Anzeigevorrichtung |
| KR20170039236A (ko) * | 2014-08-01 | 2017-04-10 | 뉴포트 코포레이션 | 광학 기반 전기 신호 동시 일관 수신 시스템 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012519276A (ja) | 2012-08-23 |
| WO2010101629A1 (en) | 2010-09-10 |
| US20100219327A1 (en) | 2010-09-02 |
| EP2404179A1 (en) | 2012-01-11 |
| CN102341716A (zh) | 2012-02-01 |
| EP2404179B1 (en) | 2014-07-09 |
| US8299416B2 (en) | 2012-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8299416B2 (en) | High speed quantum efficiency measurement apparatus utilizing solid state lightsource | |
| CN108449957B (zh) | 用于非接触式感测物质的基准开关架构 | |
| KR101734876B1 (ko) | 양자 효율 측정 시스템 및 사용 방법 | |
| KR101785405B1 (ko) | 결함 검사 및 광발광 측정 시스템 | |
| JP5509414B2 (ja) | 太陽電池評価装置および太陽電池評価方法 | |
| CN201725011U (zh) | 一种太阳能电池量子效率的交流测量装置 | |
| WO2008037002A1 (en) | Methods and systems for performing photoluminescence measurements with reduced photon reabsorption effects | |
| CN101871992A (zh) | 一种太阳能电池量子效率的交流测量装置及其使用方法 | |
| Domínguez et al. | Characterization of multijunction concentrator solar cells | |
| US8836944B2 (en) | Spatially resolved imaging of opto-electrical property variations | |
| CN101893679A (zh) | 一种太阳能电池量子效率的直流测量装置及其使用方法 | |
| US20230282526A1 (en) | Method and device for measuring the thickness of thin films even on rough substrates | |
| Bhosale et al. | Steady-state photoluminescent excitation characterization of semiconductor carrier recombination | |
| US8798961B2 (en) | High speed spectrometer | |
| US8350585B2 (en) | Simultaneous QE scanning system and methods for photovoltaic devices | |
| WO2019234483A1 (en) | Method and system to assess solar cells | |
| RU2565331C2 (ru) | Способ исследования пространственного распределения характеристик восприимчивости фотоэлектрических преобразователей в составе солнечных батарей к оптическому излучению | |
| Schmidt et al. | Characterization and gauge study of a high speed quantum efficiency apparatus | |
| CN101881807A (zh) | 一种太阳能电池量子效率的交流测量装置 | |
| Peloso et al. | Line-imaging spectroscopy for characterisation of silicon wafer solar cells | |
| FR3070559B1 (fr) | Procede et dispositif de caracterisation d'un module photovoltaique | |
| US20130115720A1 (en) | Surface measurement | |
| KR101092492B1 (ko) | 광전변환 검출기의 분광 특성 측정 장치, 분광 특성 측정 방법, 내부양자효율 측정 장치 및 내부양자효율 측정 방법 | |
| FR3111739A1 (fr) | Caractérisation optique du coefficient de dégradation thermique de dispositifs photovoltaïques | |
| CN101893680A (zh) | 一种太阳能电池量子效率的直流测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |