光电转化效率

光电转化效率,即入射单色光子-电子转化效率(monochromaticincidentphoton-to-electronconversionefficiency，用缩写IPCE表示)，定义为单位时间内外电路中产生的电子数Ne与单位时间内的入射单色光子数Np之比.

1、简介

其数学表达式见公式：IPCE=1240Isc/(lPin)其中Isc、l和Pin所使用的单位分别为μAcm-2、nm和Wm-2。

2、公式

从电流产生的过程考虑，IPCE与光捕获效率(lightharvestingefficiency)LHE(l)、电子注入量子效率finj及注入电子在纳米晶膜与导电玻璃的后接触面(backcontact)上的收集效率fc三部分相关。见公式：IPCE(l)=LHE(l)′finj′fc=LHE(l)′f(l)其中finj′fc可以看作量子效率f(l)。由于0￡LHE(l)￡1，所以对于同一体系,IPCE(l)￡f(l)。两者相比，IPCE(l)能更好地表示电池对太阳光的利用程度,因为f(l)只考虑了被吸收光的光电转化,而IPCE(l)既考虑了被吸收光的光电转化又考虑了光的吸收程度。譬如，若某电极的光捕获效率为1%，而实验测得量子效率f(l)为90%，但其IPCE(l)只有0.9%。作为太阳能电池，必须考虑所有入射光的利用，所以用IPCE(l)表示其光电转化效率更合理；作为LB膜或自组装膜敏化平板电极的研究主要用来筛选染料而不太注重光捕获效率，所以常用f(l)表示光电转化效果。在染料敏化太阳能电池中，IPCE(l)与入射光波长之间的关系曲线为光电流工作谱。