一种太阳能光伏电池电气性能的测试

作者：时间：2012-08-02来源：网络收藏

范德堡电阻率测量方法需要测量8个电压。测量V1到V8是围绕材料样本的四周进行的，如图7所示。

图7.范德堡电阻率常用测量方法

按照下列公式可以利用上述8个测量结果计算出两个电阻率的值：

ρA=(π/ln2)(fAts)[(V1–V2+V3–V4)/4I]

ρB=(π/ln2)(fBts)[(V5–V6+V7–V8)/4I]

其中，ρA和ρB分别是两个体积电阻率的值，ts=样本厚度，单位是cm，V1–V8是测得的电压，单位是V，I=流过光伏材料样品的电流，单位是A，fA和fB是基于样本对称性的几何系数，它们与两个电阻比值QA和QB相关，如下所示：

QA=(V1–V2)/(V3–V4)

QB=(V5–V6)/(V7–V8)

当已知ρA和ρB的值时，可以根据下列公式计算出平均电阻率(ρAVG)：

ρAVG=(ρA+ρB)/2

高电阻率测量中的误差可能来源于多个方面，包括静电干扰、漏电流、温度和载流子注入。当把某个带电的物理拿到样本附近时就会产生静电干扰。要想最大限度减少这些影响，应该对样本进行适当的屏蔽以避免外部电荷。这种屏蔽可以采用导电材料制作，应该通过将屏蔽层连接到测量仪器的低电势端进行正确的接地。电压测量中还应该使用低噪声屏蔽线缆。漏电流会影响高电阻样本的测量精度。漏电流来源于线缆、探针和测试夹具，通过使用高质量绝缘体，最大限度降低湿度，启用防护式测量，包括使用三轴线缆等方式可以尽量减少漏电流。

脉冲式I-V测量

除了直流I-V和电容测量，脉冲式I-V测量也可用于得出太阳能电池的某些参数。特别是，脉冲式I-V测量在判断转换效率、最短载流子寿命和电池电容的影响时一直非常有用。

本文详细介绍的这些PV测量操作都可以利用针对半导体评测设计的自动化测试系统快速而简便地实现，例如来自吉时利仪器公司的4200-SCS半导体特征分析系统4。该系统能够采用四针探测方式提供并吸收电流，并支持软件控制的电流、电压和电容测量。该系统可以配置各种源和测量模块，进行连续式的和脉冲式的I-V与C-V测量，得到一些重要的PV电池参数。例如，该系统可以利用4225-PMU模块连接到PV电池上进行脉冲式I-V扫描(如图8所示)5。除了提供脉冲电压源，该PMU还能够吸收电流，从而测出太阳能电池的输出电流，如图9所示。4200-SCS系统支持各种硬件模块和软件测量函数库。

太阳能电池/SMA同轴线连接公共端