Characterization Suite 4.5助力研究人员更充分地获取Paios、Phelos与Litos的价值

Characterization Suite 4.5助力研究人员更充分地获取Paios、Phelos与Litos的价值

许多实验室中"完成一次测量"本身早已不再是。真正的挑战在于:如何从原始数据中提炼出可靠、可比较能够支撑决策的结果

例如,OLED的瞬态测量结果也许看起来很有意思但后续的拟合与解读往往都花费大量时间一种新型钙钛矿太阳能电池结构或许展现出潜力但接下来的问题还要回答:这个信号是否是真实的,还是偶然现象能否重复?与此同时,稳定性测试往往需要持续数天甚至数周而在实验过程中插入中间测量、改变温度条件或进行光照循环,通常仍离不开额外的人工操作

正是在这样的背景下Characterization Suite 4.5应运而生。

过此次发布Fluxim对配套PaiosPhelosLitos使用的软件环境进行了升级。它带来的不仅仅是一份更长的功能列表更是一套面向实际科研场景、更加稳定高效的工作流程,帮助从事OLED、太阳能电池光电探测器及稳定性研究的科研人员,更快地从"完成测量"走向"理解结果"

CS 4.5的主要更新

Characterization Suite 4.5进一步提升了PaiosPhelosLitos软件环境的稳定性与易用性。本次发布基于全新重构的64软件架构,结合更完善的后处理功能、更多测量选项以及更高水平的自动化能力帮助用户在日常电学光学表征和稳定性研究中更高效地完成从数据采集到初步分析的全过程

·更稳健的软件基础迁移至64LabVIEW,并对整体架构进行重构,同时优化内存处理、引入基于SQLite的流程与结果管理机制,从而显著提升系统的稳定性与可维护性。

·更强的内置后处理能力针对瞬态、交流和直流测量,新增更多自动计算参数与拟合功能,涵盖 IMPSMELSMPLSTPC/TPVpseudo-PCE以及光谱响应度等分析,减少手动处理数据的负担。

·更丰富的Paios工作流程Paios平台中新增对基于PMT的电致发光检测支持,引入全新的光致发光模式,并扩展了更多调制与瞬态测量类型。

·更高效的Phelos分析流程可更快速地获得法线方向的I-V-L数据,并进一步优化后处理中得几何因子修正。

·更完善的Litos长期稳定性研究支持:新增模板,提供更清晰的中间数据概览与更高的时间分辨率,并初步支持面向自动化实验流程的Python API

针对PaiosPhelosLitos的更新细节

CS 4.5 不少改进,未必能从几张截图中一眼看出来,却会在日常使用中带来实实在在的提升。我们的测量软件工程师对大部分代码库进行了重构,迁移至64 LabVIEW,优化了内存处理,并为测量流程、器件参数和关键结果引入了SQLite数据库。落实到实际使用中,这意味着软件更加稳定、维护更加便捷,也为后续功能扩展打下了更扎实的基础。对终端用户来说,这样的改进之所以重要,是因为可靠的软件能够让整天的测量工作保持高效顺畅,而不是不断被各种小问题打断。

与此同时,CS 4.5也进一步扩展了软件在“完成测量”之后的能力。全新的自动与基础后处理例程,使用户能够以更少的手动操作,直接提取更多有价值的参数。新增的自动计算内容包括:

·IMPS得到的小信号EQE

· TPC 提取的 EQE(支持偏置光或偏置电压条件)

·由白光测量得到的pseudo-PCE

·使用经校准的单色LED表征光电探测器时的光谱响应度

此外,基础后处理功能中还新增了多种拟合例程。例如,可从TPC的上升沿与衰减过程中提取特征时间,从TPV衰减中提取复合寿命;同时,我们也为injection-CELIVMIS-CELIV增加了CELIV迁移率方程。对用户而言,这意味着为了回答一些基础物理问题,不再需要频繁将数据导出到外部工具中处理,从而节省时间,也让分析流程更加连贯。

Paios应用场景——当你希望从电学-光学测量中挖掘更多信息

对许多Paios用户来说,他们的核心诉求其实很明确:既希望能够全面表征器件,又不想依赖东拼西凑的多套工具,更不想花大量时间去手动解读每一条瞬态测试曲线。

而这正是CS 4.5的价值所在。

应用场景 1: 更清晰地分辨微弱或高速变化的电致发光信号

CS 4.5 为Paios新增了对光电倍增管(PMT)模块的支持,可用于rampedpulsed JVL瞬态EL以及用户自定义实验。与默认配置中的光电二极管相比,PMT具备更大的动态范围,以及更高的时间分辨率和信号灵敏度。当前版本支持可门控(gated)的Hamamatsu PMT,并通过新的扩展盒集成门控电压控制与自动增益调节功能。对于需要研究微弱发光信号或快速发光过程的用户来说,这意味着无需离开Paios现有工作流程,就能获得更高性能的测量能力。

应用场景 2: Paios中直接开展光致发光研究

CS 4.5 通过整合LED与光电探测器配置,为Paios Combo(PV+LED)版本新增了光致发光(PL)模式。借助这一模式,用户可在直流交流时域条件下,对薄膜、太阳能电池以及完整OLED器件开展PL测量。其中,最值得关注的新增实验类型之一,是调制光致发光光谱(Modulated Photoluminescence Spectroscopy,MPLS)。MPLS不仅适用于OLED相关的PL猝灭研究,也适用于钙钛矿类样品;在这类样品中,调制频率依赖性可用于提取与离子迁移等慢过程相关的特征时间。对用户而言,这项功能的实际意义在于:Paios现在能够支持更广泛的现代光电子实验,而无需额外搭建另一套测量链路。

应用场景 3: 更快地从瞬态与交流测量中获得初步判断

对许多课题组而言,真正的难点并不在于能否采集到TPC、TPV、IMPS等数据,而在于软件能否足够快速地将这些数据转化为可解读的结果,进而帮助研究人员判断器件状态,并指导下一轮制备与优化。CS 4.5 正是针对这一需求进行了改进。新增的自动计算与基础后处理拟合功能,可直接给出IMPS提取的小信号EQETPC提取的EQE,以及TPC/TPV的衰减拟合结果。这样一来,Paios不再只是一个测量平台,也成为载流子输运与复合过程研究中的初步分析工具,从而在实际科研工作中发挥更大价值。

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Phelos 应用场景 —— 让角度数据更具实用价值

对许多Phelos用户来说,日常工作往往围绕基础材料研究和器件堆叠设计展开,这类工作通常流程长、环节多。他们既需要获取角度相关的PLEL数据,也希望尽快提炼出能够真正指导器件开发的关键参数。

CS 4.5 正是为此让整个流程变得更直接、更高效。

应用场景 1: 更高效地获取OLED效率曲线

CS 4.5 为Phelos新增了预设的0° I-V-L测量功能。用户无需先完成整套角度扫描,就可以直接获得OLED的效率曲线;随后只需在选定的驱动电流下,再进行完整的角度相关测量即可。对终端用户来说,这项改进的实际意义在于:可以先快速掌握器件在法线方向上的性能,再有针对性地开展角度相关表征。

应用场景 2:减少后处理中因几何因素带来的偏差

CS 4.5 还进一步优化了Phelos的基础后处理功能,包括更便捷的形状因子处理、自动保留上次设置,以及在考虑几何因子的基础上,更准确地评估外部量子效率发光效率功率效率等参数。对用户而言,这意味着原本一次顺利完成的角度测量,不必再因为后处理繁琐而拖慢整个分析流程。

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Litos 应用场景 —— 让长期稳定性研究更少依赖人工干预

对许多Litos用户来说,他们面临的挑战往往有所不同。稳定性测试系统的价值,不仅在于能否长时间稳定运行实验,更在于能否持续捕捉有意义的中间数据,并尽量减少反复人工干预。

而这正是CS 4.5此次优化工作流程的重点。

应用场景 1: 更全面地追踪器件老化过程中的变化

CS 4.5为Litos PVLitos OLED以及Litos-Paios组合新增了多种模板,并进一步优化了中间测量功能。用户现在可以在中间JV光谱测量中使用“Show all”选项,也可以在系统处于稳定状态时启动中间测量。对于开展长期衰减研究的实验室来说,这意味着器件演变过程中的关键数据将更容易被完整记录、查看和解读。此外,CS 4.5还支持最短1秒的数据记录间隔,这在老化实验刚启动时、或需要检查所有像素初始性能时尤其有帮助。

应用场景 2: 自动化光照循环与温度相关测试流程

对用户而言,这次更新中最具实际价值的新功能之一,是首个面向Litos的Python API。借助这一接口,用户可以更方便地实现光照循环、自动温度扫描等实验流程,包括在不同温度下自动执行I-V测量,以及在与Paios联用时,在受控温度变化条件下开展自动化高级表征。对终端用户来说,这意味着实验过程中所需的人工干预将进一步减少,同时也让整个平台具备了更高的可编程性与自动化灵活性。

应用场景 3: 让稳定性与表征流程更顺畅地链接

CS 4.5 还带来了多项实用改进,例如更快导出Key Results、进一步优化中间测量的处理方式,以及一系列提升日常使用体验的细节修复。这些更新或许不算最醒目的“主打功能”,但对于需要开展长期实验的用户来说,实际价值往往更高。它们减少了数据整理和处理过程中的额外工作,也让Litos数据更容易融入更完整的表征流程中,从而帮助用户更顺畅地衔接稳定性测试与其他测量分析工作。

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一次真正围绕科研工作流程打造的软件升级

CS 4.5的价值,并不只体现在某一项单独的新功能上,而在于三方面改进的协同作用:

·软件基础更加稳健

·更多关键参数可在工作流程中直接提取

·各项改进都紧贴实验室的真实需求

对于Paios用户来说,这意味着原本难以分辨的瞬态EL信号,如今可以借助PMT获得更清晰的时间分辨数据。对于 Phelos用户来说,这意味着可以先获取法线方向的I-V-L结果,再更有针对性地决定是否进行完整的角度相关扫描。对于Litos用户来说,这则意味着能够以更少的人工干预,开展持续时间更长、自动化程度更高的稳定性研究。

Characterization Suite 4.5进一步升级了Paios、PhelosLitos的软件体验,更好地回应科研人员在日常工作中的实际需求:更清晰地识别复杂信号、减少繁琐的手动后处理、提升实验可重复性,并让各个测量环节之间的衔接更加顺畅。

对于从事OLED、太阳能电池、光电探测器 及器件稳定性研究的实验室而言,CS 4.5这次发布的意义,不在于单纯增加了多少新功能,而在于让原本复杂的高级表征流程更易开展,也更易解读。

立即升级至 CS 4.5

如果您有兴趣升级至Characterization Suite 4.5,欢迎联系我们,一起探讨最适合您Paios、Phelos或Litos系统的升级方案。凡在过去12个月内购买仪器的客户,均可免费获得本次更新。

文中缩写说明

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CS

Characterization   Suite

表征套件

LED

Light-Emitting   Diode

发光二极管

OLED

Organic   Light-Emitting Diode

有机发光二极管

PV

Photovoltaic

光伏

PMT

Photomultiplier   Tube

光电倍增管

EL

Electroluminescence

电致发光

PL

Photoluminescence

光致发光

IMPS

Intensity-Modulated   Photocurrent Spectroscopy

强度调制光电流谱

MELS

Modulated   Electroluminescence Spectroscopy

调制电致发光光谱

MPLS

Modulated   Photoluminescence Spectroscopy

调制光致发光光谱

TPC

Transient   Photocurrent

瞬态光电流

TPV

Transient   Photovoltage

瞬态光电压

PCE

Power   Conversion Efficiency

功率转换效率

EQE

External   Quantum Efficiency

外部量子效率

CELIV

Charge   Extraction by Linearly Increasing Voltage

线性递增电压电荷提取法

I-V

Current-Voltage

电流-电压

I-V-L

Current-Voltage-Luminance

电流-电压-亮度

JV

Current   Density-Voltage

电流密度-电压

JVL

Current   Density-Voltage-Luminance

电流密度-电压-亮度

API

Application   Programming Interface

应用程序编程接口

LabVIEW

Laboratory   Virtual Instrument Engineering Workbench

实验室虚拟仪器工程平台