钙钛矿电池研发过程中,一次实验往往会制备多组样品,用于比较不同材料配方、退火条件、薄膜厚度及器件结构的差异。样品数量增加后,检测工作也容易占用大量实验时间。尤其是需要对同一批电池连续开展EL和PL测试时,如果每次切换模式都要重新装夹、调整光路或手动处理图像,检测效率就会受到影响。
对于这类应用,设备的测试节拍固然重要,但连续作业能力还取决于几个细节:样品定位是否方便、成像系统能否兼顾不同尺寸、两种检测模式是否可以快速切换,以及测试结果能否自动保存和归档。
曜华激光自主研发的YHG-ELPL钙钛矿电池EL+PL测试仪,采用双相机成像配置,其中包括1200万像素长焦相机和2000万像素短焦工业相机,可分别适配微小样品和较大尺寸样品。设备有效测试面积为300×300mm,单次测试节拍≤10秒。对于需要连续检测多片样品的研发实验室,这样的配置有助于减少重复调整成像设备所占用的时间。
实际测试时,EL和PL可以按照实验任务分别运行。EL模式通过电学激励观察器件内部发光情况,适合排查局部暗区、接触异常等电学缺陷;PL模式利用光激发采集发光图像,可用于分析薄膜发光均匀性及局部异常。设备支持EL单模、PL单模和EL/PL同步成像三种模式,能够根据实验安排调整检测方式,减少不同设备之间来回转移样品的操作。
在参数设置方面,EL模块曝光时间支持0.1~30s调节,PL模块激发时间支持100ms~10s调节,PL激光功率可调。不同样品的发光强度和检测条件存在差异,研发人员可以根据实际情况设置测试参数,避免所有样品采用完全相同的曝光和激发条件。
多片连续检测还涉及数据管理。YHG-ELPL配套软件支持条码手动或自动录入,并具备缺陷识别、发光强度分析、均匀性统计、寿命拟合及报表生成等功能。样品编号与检测结果对应保存,便于后续按照配方、工艺批次和实验日期进行横向比较。需要说明的是,单次测试节拍并不等于整批样品的总检测时间,实际效率还与人工上下料、样品准备及测试方案有关。
作为具备自主研发和生产能力的实体厂家,武汉曜华激光科技有限公司能够结合实验室的样品数量、检测频次及研究方向提供设备配置建议,并配套安装调试与技术服务。对于需要长期开展多批次EL、PL对比实验的研发团队,合理规划测试模式和数据管理流程,往往比单纯追求更快的单次成像速度更有实际价值。