光伏研发网-sinton少子寿命测试仪-WEP电化学ECV-CDE四探针接触电阻测试仪 PVtools wct-120 CVP21 TLM

少子寿命常见问题

什么决定了硅片的寿命?

硅的体寿命取决于硅的化学纯度和具体的晶体生长方式。单晶硅具有近乎完美的结构，每个原子都在晶格结构中处于最佳位置。如果足够纯净，这种晶体材料可以有很高的寿命。多晶硅的生长成本较低，有很多晶体缺陷，例如晶界和位错。这些晶体缺陷会使多晶硅的寿命低于用同样原材料长成的单晶硅。金属杂质对寿命尤其有害，已经有广泛的研究。例如，百亿分之一的铁杂质污染就能严重影响晶体硅的寿命。不幸的是，铁是一种很常见的污染物，因为大多数拉晶、机加和切片的机器都会使用不锈钢的零件。对于硅片来说，所测的寿命通常受到表面效应和表面扩散质量（发射极饱和电流密度）的影响。可以使用Sinton寿命测试仪来监控和优化相关的生产工艺。

寿命如何影响太阳电池的效率?

如果过剩载流子的寿命比它穿过硅片厚度所需要的时间也就是过渡时间长，那么光产生的大部分过剩载流子都可以以电流的形式从电池端被收集。如果硅片材料中载流子的寿命比过渡时间长很多，那么可以在更高的电压下收集电流，将收集的电流固定不变时，寿命越高电压就越高。如果太阳电池的所有其他设计都相同，具有较高载流子复合寿命的电池将具有更高的效率。高效太阳电池的设计很大程度上依赖于载流子寿命。标准的太阳电池只在一定程度上依赖于载流子寿命，因为电池效率随着寿命升高到一定程度后，会受其他损失的限制出现平台而不再上升。

什么是Suns-Voc？

加电压表测得开压V0，是断路状态，断路状态下，内部正向二极管的正向扩散电流，等于光生电流，光生电流可以直接用低电阻的电流表测到（相当于等于短路电流），这个得到的其实是太阳电池作为二极管的电压电流，通过改变不同光强，得到的其实是二极管不考虑串阻Rs下的IV特性曲线，而这个V0是二极管两端直接加的电压，不包含Rs的影响，而可以通过直接测量电流得到。上述是改变不同的光强，得到的分析，因此称为Suns（不同光强），得到不同的Voc，即Suns-Voc。

BCT-400和BLS-1有什么区别

BCT-400一般用来测硅锭，只能测平面；BLS一般用来测硅棒，测量范围：测直径150mm～平面。

什么是复合寿命?

当光照射晶体硅时，能量高于阈值能量即晶硅带隙的光子会被晶硅吸收，产生过剩载流子。这些载流子在返回低能量状态之前，会存活一段时间，存活的特征时间就是它们的“寿命”。回到低能量状态的过程叫做复合，所以过剩载流子回到低能量状态的特征时间叫做复合寿命。

可以测量表面复合速度吗?

可以，在文献中，这些仪器是最常用的测量表面复合速度的仪器。购买设备时提供的应用说明中可以找到更多有关的细节。

测试仪如何分析数据?

我们使用瞬态光电导技术，和我们在1994年开发的准稳态光电导（QSSPC）方法。对于精确测量载流子复合寿命，这些方法是业界公认的校准最仔细的技术。文献中有超过1000篇的学术论文讨论这些测试技术所采集和分析的数据。

测试系统可以测量发射极饱和电流密度吗?

这是仪器的另一个常见的用途。购买设备时提供的应用说明中可以找到更多有关的细节。

可以测量没有表面钟化的硅片吗(开箱不经过处理即测量)?

可以，针对如何测量无表面钝化的p型硅片，我们专门有一个应用说明。没有表面钝化时，寿命测量值非常低，因为光产生的载流子迅速扩散到表面并复合。然而，使用寿命测量值和与晶体质量相关的陷阱捕捉特性，仍旧可以确定硅片在大多数太阳能电池相关范围内的质量。

可以用这些测试仪获取硅片的寿命分布图吗?

可以使用WCT-120，BCT-400，和BLS-I，手动获取较为粗略（厘米级）的分布图。

这些测试技术与微波光电导衰减(PCD)技术有何不同?

微波PCD主要用于生成高分辨率的分布图，反映样品的不均匀性和局部缺陷。而Sinton Instruments的寿命测试仪主要用来测量样品在不同载流子密度下的寿命和表面复合特性的校准结果（绝对值结果）。Sinton Instruments测试仪的测试结果都是经过校准的、有实际物理单位的绝对值结果，可以用于模拟和预测太阳电池的性能。这些结果还可以与使用不同技术、在不同的实验室或公司获取的校准的寿命测试结果直接比较。而微波PCD测试通常仅从仪器的原始数据给出曲线拟合的参数（微波反射信号的主要模式的寿命）。大多数情况下，微波PCD的结果都是相对值而非有实际物理单位的绝对值。某些特殊情况下可以将这些结果与校准的测试结果比较。然而通常微波PCD的测试结果都因信息不足而无法与任何其他寿命测试结果比较。一些先进的实验室会报告校准的微波PCD测试结果，但这种技术更常用于不校准的测试中。

寿命测量范围是多少?

寿命0.1到20,000微秒的表面钝化的硅片。
寿命0.1到10,000微秒的无表面钝化的硅锭。

最小可测的样品尺寸?

使用设备的默认出厂校准模式，可以测量直径（大于）4 cm的样品。用户可以为测量小尺寸样品对仪器重新校准。我们建议最小可测量1平方厘米的样品。

硅棒和硅锭的体寿命是如何测量的?

利用红外光激发作用。红外光可以在硅棒深处产生过剩载流子，100到1000微米的深度范围都有显著的光生载流子。这些载流子相对远离表面，可以很好的反映材料的体寿命。对于常用于太阳电池的p型材料，我们专门做了一项修正表面复合效应以报告真实体寿命的分析。对于寿命较高的样品，无论是p型还是n型，我们都使用瞬态方法进行测试，靠近表面的载流子会在测试初始阶段迅速在表面复合，越处于衰减后期的数据越逼近真实体寿命。
该测试所给出的寿命结果是过剩载流子密度的函数。

应该在什么载流子浓度报告寿命的结果?

通常，为了传达更多信息，测试结果会给出所有测到的载流子密度下的寿命数据。对于单点测量，我们建议测试1E15 cm载流子密度处的寿命。过去15年所报告的大部分寿命数据都是该载流子密度的结果。其好处包括：与太阳电池的效率相关；寿命测试仪所测的这一点附近的数据有很好的的信噪比；对于各式各样的样品，该点大多数情况下都在所测的载流子密度范围内；可以用于确定Fe杂质污染情况；能有效地用于发射极饱和电流密度的测量或计算

寿命测试仪可以检测铁杂质污染吗?

可以！我们有一个应用说明，解释如何使用寿命测试仪的数据来确定铁杂质污染。

生产中，应该在什么阶段测量硅片?

可以对初始硅片进行测试，然后在磷扩散之后再次测试（来监控工艺流程前端的掺杂质量和硅片污染情况）。使用产线寿命测试仪也可以对氮化硅沉积工艺进行优化和监控。

测试仪可以测量陷阱捕捉效应 (trapping)吗?

可以，每次测量中，我们会把一定光强范围内的光电导数据记录成光强度的函数。利用该函数数据中低载流子密度范围的寿命曲线形状，可以确定陷阱浓度，进而把由陷阱捕捉效应引起的光电导和自由电子-空穴对产生的电导分开。测试结果会相应地给出陷阱浓度和电子-空穴复合寿命。

测试仪的分析结果是否包含Suns-Voc分析?

是的，我们提供的所有组件测试仪器都包含了最常用的Suns-Voc分析。这项技术由Sinton Instruments公司开发并商品化，从1995年开始就包含在我们的仪器中。

组件测试仪的光源是A类光谱吗?

组件测试仪的标准配置是C类光谱。用户可选配滤光设备使光源满足A类光谱的要求，然而Sinton Instruments公司建议使用C类光谱测试晶硅组件。

为什么使用C类光谱的光源?

光谱等级并不与测量精度直接相关联，所以仅凭使用特定类别的光谱并不能保证测试数据更好（例如，参见Herrmann等在2007年第22届EU PVSEC会议记录中发表的“Advanced Intercomparison Testing of Testing of PV Modules in European Test Laboratories”）。我们标配的未经滤光的C类光谱光源功率要求低、成本低，在总体上来说是更环保、更便捷、并且不会影响测试精度的解决方案。

Sinton闪光测试仪可以达到什么光照强度?

Sinton光源从1.2 suns衰减到0.2 suns，对于此范围内的任何光强，我们都可以构建I（V）曲线；然而，用户应当清楚，光谱在脉冲衰减过程中会有红移现象，现有的光谱是为1 sun的工作条件优化过的（在1 sun条件下使用效果最佳）。

仪器的测试通量/吞吐量是多少?

标准配置的FMT-500能够每秒钟闪光一次。用于高通量测试时，建议将测试仪配置成五次闪光模式，以精确测量Voc、Jsc和Vmp，总测试时间不超过7秒。

测试仪随附了安装组件的装置吗?

测试仪不包含用于安装组件的装置；用户需自行安装、固定组件。Sinton Instruments公司乐意与您商讨组件安装相关的解决方案。

测试仪能够测试的最大功率是多少?

标准测试仪可以测量功率500W的组件，最大15A的短路电流和最高120V的开路电压，但用户可以定制其他测试范围。

标准的组件测试仪包含哪些零部件?

Sinton Instruments出售的组件测试仪具有完整的系统，包括：光源及其电源供应系统、电子负载、计算机和数据采集系统以及分析软件。

工业生产中会使用这些测试仪吗?

是的。已有多家组件制造商使用这些测试仪测试了超过20 GW的组件。其中某些公司的生产全程都使用Sinton Instruments的组件测试仪进行测试。

电池测试仪的光源是A类光谱吗?

氙气闪光灯与太阳光谱非常匹配，尽管其红外部分较高。标准Sinton光源带有光学滤光配件，可满足A类光谱的要求。

电池闪光测试仪的分析结果是否包含Suns-Voc分析?

是的，我们提供的所有电池测试仪器都包含了最常用的Suns-Voc分析。这项技术由Sinton Instruments公司开发并商品化，从1995年开始就包含在我们的仪器中。

Sinton闪光测试仪可以达到什么光照强度?

标准配置的FCT适用于进行0.2到1.2 suns的光强范围的测试。用户可以定制更高的光强范围。

电池闪光测试仪如何从单次I(V)扫描中获取多个光强下的I(V)曲线?

借助闪光脉冲衰减的特性，Sinton测试仪能够在每次闪光过程中，获取电流和电压随光强变化的数据。Sinton测试仪能够有效地在电池电荷处于稳定状态时对光强进行扫描；这与常规测试仪不同，常规测试仪在单次光脉冲期间，以恒定光强对电压进行扫描。测试仪在单次闪光中就可以获取所有的从峰值光强到较低光强的数据，进而可以用特定的闪光序列构建不同光强下的I(V)曲线。

电池闪光测试仪仪器的测试通量/吞吐量是多少?

FCT-650测试仪适用于研发，标准配置可以在7秒内完成对太阳电池I(V)特性、Suns-Voc曲线、衬底掺杂和暗并联电阻的测试。FCT-750测试仪则适用于生产，其测试内容相同，每小时可测4800个单元。

电池闪光测试仪有固定电池片的装置吗?

是的。标准的前接触电池固定装置是可调节、可定制的结构，已被用于测试双主栅60 mm × 60 mm，到5条主栅线210mm x 210mm的各式各样的电池片。我们有为各种电池包括背接触电池和双面电池设计和定制接触样品台的经验。

电池闪光测试仪测试的电流范围是多少?

标准的1 sun电池测试仪能够测量15A以内的电流。用户可以定制能够测试更高电流范围的测试仪，请联系Sinton Instruments公司获取更多详细信息。

我购买的I(V)电池测试仪包含哪些零部件?

Sinton Instruments出售的电池测试仪具有完整的系统，包括：光源及其电源供应系统、电子负载、计算机和数据采集系统以及分析软件。当前我们不单独出售电池测试仪器的样品固定装置和电子负载系统。

样品台/卡盘有温度控制装置吗?

是的。我们的标准电池测试仪包含冷却和加热元件，它们能让样品台保持在恒定温度，或将其加热或冷却到高于或低于环境温度10 °C的温度。测试过程中，由于闪光灯的占空比很低，所以样品温度能够基本保持恒定。用户可选配更高温度范围的样品台。

工业生产中会使用这些电池闪光测试仪吗?

是的，FCT-750设备已经用于生产；它尤其适合高效太阳电池结构（PERC、HJT等）的精确、高通量测试。Sinton Instruments公司乐意与您讨论该设备的产线集成方案。如果您对这方面的应用感兴趣，请联系我们。