在许多实验室中,"完成一次测量"本身早已不再是瓶颈。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。
通过此次发布,Fluxim对配套Paios、Phelos和Litos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Paios、Phelos和Litos软件环境的稳定性与易用性。本次发布基于全新重构的64位软件架构,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64位LabVIEW,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 IMPS、MELS、MPLS、TPC/TPV、pseudo-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: 在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 Paios 、 Phelos 与 Litos 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 位 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:
- 由 IMPS 得到的小信号 EQE
- 由 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-CELIV 和MIS-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ramped 与pulsed 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: 在 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 及时域条件 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,可直接给出由 IMPS提取的小信号EQE 、由 TPC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。
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PL或EL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 和功率效率等参数。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。
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 PV 、Litos 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 和光谱 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。

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
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、Phelos 与Litos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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| 缩写 | 英文全称 | 中文翻译 |
| 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 |