傅里葉變換紅外光譜儀技術在光伏材料性能表征中的應用與優(yōu)化

傅里葉變換紅外光譜儀在光伏領域應用廣泛。美能FTIR4000傅里葉紅外光譜儀利用邁克爾遜干涉儀技術，將光源轉化為干涉光并照射樣品，通過傅里葉變換獲得光譜圖。該儀器配備高靈敏度DLATGS檢測器和多層鍍膜分束器，確保近紅外、中紅外和遠紅外波段的高精度和高重復性測量。通過分析不同溫度下的黑體輻射干涉圖，研究光伏材料的性能和效率，為光伏組件的研發(fā)提供科學依據(jù)。

傅里葉紅外光譜儀干涉儀干涉調頻的工作原理

干涉圖的獲取與分析：紅外傅里葉光譜儀通過干涉圖的獲取原理和過程，結合數(shù)值積分技術和離散傅里葉變換，對干涉圖特性進行建模和計算，從而得到不同溫度黑體輻射所對應的干涉圖。

不同溫度黑體輻射所對應干涉圖的交流量

在傅里葉光譜儀定標試驗中，光源信號是標準黑體輻射。在真空或者空氣中，可認為平行光束或細光束的光強度等于其輻射通量密度。在進行干涉圖建模時，光譜分布函數(shù) B(v) 可用普朗克公式代替。黑體輻射普朗克定律可表示為：

干涉圖是在直流偏置上疊加交流信號而形成的。將所有黑體溫度條件下的干涉圖的最大值 Iar 和直流量I? 提取出來，然后 繪制Imax-I 。關系圖?？梢园l(fā)現(xiàn)，圖形為一條過零點直線，其線性關系為 Ime=2Ia,

歸一化直流偏置美能傅里葉紅外光譜儀FTIR4000利用干涉儀干涉調頻的工作原理，把光源發(fā)出的光經(jīng)邁克爾遜干涉儀變成干涉光，利用干涉光照射樣品，由計算機軟件經(jīng)傅立葉變換獲得樣品的光譜圖。

紅外吸收光譜(FTIR)研究各種分子在紅外波段的輻射吸收規(guī)律

紅外光譜屬分子中化學鍵和官能團的振動吸收光譜。其振動頻率主要由化學鍵連結的原子質量和化學鍵的強度決定。通過量子力學的復雜計算，可近似推導不同化學鍵的振動頻率，以下為結構簡單的6種模式。

通常有機分子為多原子組合的復雜分子，各種化學鍵和基團的振動光譜加合和空間構型的影 響，會出現(xiàn)合頻、差頻、共振、轉動等光譜微細結構許多譜峰組合的復雜光譜，因此對大多數(shù)的IR 譜峰很難逐個做出確切歸屬。

紅外光譜頻率范圍通常認為在0.78－1000 μm之間，可細分為3個區(qū)間，即近紅外、中紅外、遠紅外：

近紅外波長和頻率：0.78－2.5 μm ，即約 13000－4000 cm－1 ，主要用于含多H基團的定量分析；

遠紅外波長和頻率：25－1000 μm ，即400－10 cm－ 1 ，主要用于無機和金屬有機化合物的光譜測定；

中紅外光譜波長和頻率在2.5－25 μm ，即4000－400 cm－1 ，有機化合物的紅外光譜多出現(xiàn)在這個范圍。

傅里葉變換紅外吸收光譜(FTIR)是研究各種分子在紅外波段發(fā)射或吸收輻射規(guī)律與分子結構關系的有力工具，主要用于物質結構的分析。

FTIR4000傅里葉紅外特點

干涉儀:非正交改進型Michelson干涉儀，三維立體角鏡反射鏡，永久準直，無需人工調整，30°入射角，消除偏振效應 (bruker 同一配件商)

檢測儀:進口高靈敏度DLATGS (Deuterated L-Alanine Triglycine Sulfate，氘化L-丙氨酸硫酸三苷肽)檢測器，帶有防潮膜(bruker 同一配件商)

分束器:多層鍍膜溴化鉀,帶有防潮涂層（進口）

光譜范圍: 7800～350 cm-1

高精度/高重復性:波數(shù)準確度:優(yōu)于1.0 cm-1 波數(shù)重復性:優(yōu)于0.1 cm-1綜上所述，傅里葉變換紅外光譜儀（FTIR）在光伏材料性能研究中具有重要作用。通過高精度的光譜測量和數(shù)據(jù)分析，可以深入了解材料在不同溫度條件下的輻射特性。這些研究成果不僅為光伏組件的設計和優(yōu)化提供了可靠的科學依據(jù)，還推動了光伏技術的進步和應用。FTIR4000傅里葉紅外光譜儀憑借其先進的干涉儀技術和高靈敏度檢測器，為光伏領域的研究人員提供了強有力的工具，有助于進一步提升光伏材料的效率和穩(wěn)定性。