太陽電池的少數(shù)載流子壽命測試.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文太陽電池的少數(shù)載流子壽命測試姓名：陳鳳翔申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：光學(xué)指導(dǎo)教師：崔容強(qiáng)20041201上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文摘要現(xiàn)大規(guī)模的推廣應(yīng)用。本文主要從理論上和實(shí)驗(yàn)上研究了硅材料、工藝與太陽電池少子壽命的關(guān)系。采用微波光電導(dǎo)衰減法對材料的少子壽命進(jìn)行分析、測量。當(dāng)樣品表面形成金屬電極后，由于金屬會阻礙微波的穿透，對成品太陽電池的少子壽命測試改用了開路電壓衰減法。值得注意的是，在本文中除特別指明為體壽命外，所

2、有的少子壽命均是指少子的有效壽命。在理論上，我們主要研究了實(shí)驗(yàn)裝置對測量信號的影響和對測試結(jié)果進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)上主要通過自主開發(fā)的少子壽命分析儀對太陽電池的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控。本文主要研究少數(shù)載流子壽命，即過剩少數(shù)載流子從產(chǎn)生到復(fù)合所需的平均時間。由于在測試少數(shù)載流子壽命的過程中，一般得到的少數(shù)載流子壽命都是少子壽命復(fù)合機(jī)理的綜合表現(xiàn)。文中第二章首先介紹了過剩少數(shù)載流子的幾種主要復(fù)合機(jī)理，包括輻射復(fù)合、俄歇復(fù)合、SRH復(fù)合和表面復(fù)合等。另

3、外，介紹了少子壽命測試的幾種常用方法，包括直流光電導(dǎo)衰減、準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)光電導(dǎo)衰減、表面光電壓法和微波光電導(dǎo)衰減法。這些方法大部分都是美國ASTM協(xié)會認(rèn)定的標(biāo)準(zhǔn)測試方法。考慮到測試過程要求的無損、非接觸特性，我們選擇了微波光電導(dǎo)衰減作為本文中測試少子壽命的基本方法。第三章對微波光電導(dǎo)衰減法的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了靈敏度分析。在相同的光照條件下，靈敏度越高，意味著檢測到的信號越大，在實(shí)驗(yàn)過程中更有利于噪聲的抑制和電信號的提取。從麥克斯韋方程組出發(fā)，對不同