太陽能電池載流子輻射紅外光譜掃描檢測技術(shù)研究.pdf

1、近年來光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，太陽能電池的需求也越來越多，但太陽能電池制作工藝流程苛刻復(fù)雜，制備過程中容易產(chǎn)生各種缺陷，這些缺陷的存在會降低太陽能電池的光電性能及轉(zhuǎn)化效率。因此，太陽能電池光電性能的可靠檢測技術(shù)對太陽能電池質(zhì)量控制與性能評價尤為重要。激光誘發(fā)載流子輻射技術(shù)（Laser-induced photocarrier radiometry PCR）是一種針對半導(dǎo)體及光電器件的新型無損檢測技術(shù)，具有非接觸、無破壞及高分辨率等特點而備受關(guān)

2、注。本文重點研究了調(diào)制激光誘發(fā)少數(shù)載流子的輸運過程及少數(shù)載流子密度波數(shù)學(xué)模型，研制了PCR信號頻域響應(yīng)及掃描成像檢測系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上開展了半導(dǎo)體晶圓、單晶硅與多晶硅太陽能電池少數(shù)載流子紅外輻射光譜檢測試驗研究。
　　首先，本文分析了激光誘發(fā)半導(dǎo)體及太陽能電池的少數(shù)載流子輸運過程，建立了調(diào)制激光誘發(fā)雙極性半導(dǎo)體和太陽能電池的少數(shù)載流子密度波一維數(shù)學(xué)模型，利用該模型數(shù)值仿真分析了半導(dǎo)體和太陽能電池的少數(shù)載流子輸運參數(shù)對PCR信號頻域

3、響應(yīng)特性（幅頻-相頻特性）的影響與規(guī)律。
　　其次，研制了PCR頻域響應(yīng)與掃描成像檢測試驗系統(tǒng)，開發(fā)了相應(yīng)信號采集與分析軟件，實現(xiàn)了硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，通過測量不同光強條件下的系統(tǒng)頻域響應(yīng)，驗證了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　最后，采用研制的PCR頻域響應(yīng)與掃描成像檢測系統(tǒng)對單晶硅晶圓、單晶硅與多晶硅電池片進行頻域響應(yīng)與掃描成像試驗研究，并通過PCR頻域響應(yīng)的多參數(shù)擬合得到了少數(shù)載流子輸運參數(shù)。準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)光電導(dǎo)方法測量單晶硅晶圓的