硅基太陽(yáng)能電池高低溫交變應(yīng)力失效機(jī)理及表征方法研究.pdf

1、隨著人類(lèi)社會(huì)越來(lái)越快的發(fā)展，人們亟需可代替化石燃料的新能源，即太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、海洋能、水能等。這些能源中，大部分都是來(lái)源于太陽(yáng)能，并且由于太陽(yáng)能取之不盡、用之不竭，在使用過(guò)程中無(wú)污染等特點(diǎn)，在這些新能源中占據(jù)著舉足輕重的地位。
　　對(duì)太陽(yáng)能的利用主要有三種形式：光化學(xué)轉(zhuǎn)換、光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換，其中，光電轉(zhuǎn)換是使用太陽(yáng)能電池來(lái)實(shí)現(xiàn)的。現(xiàn)階段，對(duì)太陽(yáng)能電池的研究主要集中在兩個(gè)方面，一是提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率并降低成本，二是研

2、究太陽(yáng)能電池的質(zhì)量并進(jìn)行可靠性的分析，提高可靠性表征方法的靈敏度及準(zhǔn)確性。我們主要關(guān)注太陽(yáng)能電池的可靠性分析。
　　目前，對(duì)太陽(yáng)能電池可靠性的表征方法有很多，如通過(guò)測(cè)量太陽(yáng)能電池的I-V特性，提取各種電學(xué)參量；用光學(xué)顯微鏡與掃描電子顯微鏡直接觀察太陽(yáng)能電池的缺陷；用場(chǎng)致發(fā)光研究太陽(yáng)能電池反向擊穿特性等等。但是這些方法對(duì)太陽(yáng)能電池材料和結(jié)構(gòu)的缺陷的靈敏度不夠，測(cè)量方法復(fù)雜，對(duì)參數(shù)的提取方法不相同時(shí)結(jié)果差異較大。
　　噪聲作為太

3、陽(yáng)能電池質(zhì)量和可靠性評(píng)估的一種工具，其有效性與靈敏性已經(jīng)獲得了廣泛的認(rèn)可，并且由于其無(wú)損的特性，噪聲受到越來(lái)越多的研究者的重視。通過(guò)分析太陽(yáng)能電池內(nèi)部的缺陷及這些缺陷產(chǎn)生的噪聲，就可以得到太陽(yáng)能電池內(nèi)部更多的可靠性信息。
　　本文首先綜述了太陽(yáng)能電池的電學(xué)特性與噪聲特性，在分析了高低溫交變應(yīng)力下硅基太陽(yáng)能電池的失效模式與失效機(jī)理的基礎(chǔ)上，制定了硅基太陽(yáng)能電池高低溫交變的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)樣品的選擇、高低溫交變應(yīng)力實(shí)驗(yàn)條件的選擇與實(shí)