IPCE的计算方法

对于您提供的公式:

$$ IPCE[%] = \frac{J_{sc}(\lambda)}{P(\lambda)} \times \frac{1240}{\lambda[nm]} \times 100 $$

这个公式确实是无量纲的,结果以百分比表示。我来解释一下各项的量纲分析:

  1. $J_{sc}(\lambda)$ 是短路电流密度,单位通常为 mA/cm²

  2. $P(\lambda)$ 是入射光功率密度,单位通常为 mW/cm²

  3. $\lambda[nm]$ 是波长,单位为 nm(纳米)

  4. 1240 是一个常数,单位为 nm·V,它来自于 $hc/e$,其中 $h$ 是普朗克常数,$c$ 是光速,$e$ 是电子电荷

量纲分析:

  • $\frac{J_{sc}(\lambda)}{P(\lambda)}$ 的单位为 $\frac{mA/cm²}{mW/cm²} = \frac{A}{W} = \frac{C/s}{J/s} = \frac{C}{J}$

  • $\frac{1240}{\lambda[nm]}$ 的单位为 $\frac{nm·V}{nm} = V$

  • 因此 $\frac{J_{sc}(\lambda)}{P(\lambda)} \times \frac{1240}{\lambda[nm]}$ 的单位为 $\frac{C}{J} \times V = \frac{C·V}{J} = \frac{J}{J} = 1$ (无量纲)

最终乘以100后,IPCE值表示为百分比,确实是无量纲的。这个公式计算的是入射光子到电子的转换效率,表示有多少比例的入射光子被转化为电子(或电流)。