Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей Юрченко Алексей Васильевич

Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей
<
Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Юрченко Алексей Васильевич. Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей : диссертация ... доктора технических наук : 05.11.13 / Юрченко Алексей Васильевич; [Место защиты: ГОУВПО "Томский политехнический университет"].- Томск, 2009.- 201 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Обзор неразрушающих методов и средств определения основных электрофизических параметров полупроводников 18

1.1. Методики и датчики для определения величины удельного сопротивления 19

1.2. Определение времени жизни неосновных носителей заряда 24

1.3. Структура и электрофизические свойства мультикристаллического кремния 32

1.4. Автодинные датчики с элементами микромеханики 34

1.5. Анализ режимов работы автодинных датчиков

1.5.1. Непрерывный режим работы автодина 45

1.5.2. Автодины с линейной частотной модуляцией 46

1.5.3. Автодины с синусоидальной частотной модуляцией 47

1.5.4. Автодины с импульсной модуляцией 48

Глава 2. Физико-математические модели фотоэлектрических модулей 49

2.1. Электроперенос в ФЭП 50

2.2. Вольтамперная характеристика 53

2.3. Спектральные характеристики 54

2.4. Коэффициент поглощения 56

2.5. Коэффициент отражения 57

2.6. Нахождение тока короткого замыкания

2.6.1. Неосновные носители заряда в п-области 59

2.6.2. Неосновные носители заряда в р-области

2.7. Эквивалентная схема ФЭП 62

2.8. Влияние планарной неоднородности ФЭП на его эффективность

2.8.1. Модель планарно неоднородного ФЭП 68

2.8.2. Подложечная составляющая 69

2.8.3. Технологическая составляющая 72

2.9. Электроперенос в локально освещенных ФЭП 75

2.9.1. Точечный источник засветки в бесконечном р-n переходе 75

2.9.2. ВАХ при малом уровне сигнала 78

2.9.3. Фотоэффект в р-n переходе, работающий в режиме насыщения 80

2.10. Модели, применяемые для оценки вырабатываемой мощности 81

2.10.1. Модель КПД 81

2.10.2. Модель поправочных коэффициентов 82

2.10.3. Физическая модель 83

2.10.4. Статистическая модель 83

Глава 3. Методы неразрушающего контроля параметров структурно-неоднородного материала 86

3.1. Методика неразрушающего СВЧ-контроля 86

3.2. Установки, используемые при исследованиях неразрушающих методов контроля структурно-неоднородных материалов 91

3.3. Технические решения по структуре включения образца в СВЧ-поле датчиков-зондов 93

3.3.1. Коаксиальные датчики 95

3.3.2. Автодинные датчики 96

3.4. Описание настройки автодинных датчиков для измерения параметров кремния -. 99

3.5. Бесконтактное измерение основных параметров мультикремния 103

3.6. Установка визуализации места дефектов в солнечных элементах 106

3.7. Анализ точности контроля полупроводниковых материалов

автодинным датчиком 108

3.8. Исследование многослойных эпитаксиальных структур 113

Глава 4. Методологичекие основы получения и исследования ФЭП 127

4.1. Технология изготовления ФЭП и ФМ 127

4.2. Методики и оборудование исследования кремния, ФЭП и ФМ... 140

4.3. Аппаратура и методика исследования планарной неоднородности ФЭП 144

Глава 5. Неразрушающий контроль технологических и конструкционных факторов ФЭП 146

5.1. Исследование влияния конструктивных факторов на эффективность ФЭП 146

5.2. Экспериментальное исследование планарной неоднородности фоточувствительности ФЭП 150

5.3. Приборы и методы исследований 157

5.4. Комплекс параметров, влияющих на работу ФМ 168

Глава 6. Анализ натурных испытаний фм и статистической модели прогнозирования 172

6.1. Структура мобильной станции мониторинга работы ФМ 172

6.2. Программа управления мобильной станцией 176

6.3. Объекты исследования и места проведения испытаний 179

6.4. Описание базы данных 180

6.5. Результаты работы мобильной станции 181

6.6. Определение приходящей солнечной радиации на поверхность ФМ 186

6.7. Построение эмпирической модели 187

6.8. Нахождение температуры ФМ 192

6.9. Расчет мощности ФМ 1 6.10. Уравнения регрессии 200

6.11. Методика прогнозирования 203

7. Заключение 205

Литература

Автодинные датчики с элементами микромеханики

Качество монокристаллов кремния определяется величиной времени жизни неосновных носителей заряда (ННЗ). Этот параметр более чувствителен к дефектам, чем удельное электрическое сопротивление и подвижность носителей. В нелегированных слитках кремния высокого качества время жизни ЕНЗ т 1 мс, и если оно существенно меньше, то это свидетельствует об ухудшении качества исходного материала или других нарушениях технологии выращивания монокристаллов. Поэтому при выращивании слитков необходим достаточно простой и надежный метод определения времени жизни ННЗ непосредственно в слитках, без отрезания пластин и приготовления образцов с омическими контактами для измерения фотопроводимости (ФП).

Существует множество способов измерения времени жизни ННЗ [42], которые классифицируются по следующим критериям: а) по принципу измерения: стационарные, нестационарные; б) по физическим принципам, на которых основаны контактные методы, СВЧ-методы, оптические методы.

Под контактными методами понимают методы, использующие протекание тока через образец путем измерения фотопроводимости, фототока, фото-ЭДС, ЭДС Холла, магнитосопротивления, фотолюминесценции и т.д. Основным недостатком таких методов является необходимость создания омических контактов или р-п переходов. Представляет интерес метод модуляции проводимости в точечном контакте в соответствии с ГОСТ 19658—81 для измерения времени жизни ННЗ в слитках монокристаллического кремния с удельным сопротивлением 0.5—500 Ом-см. В этом методе через точечный контакт на поверхности образца, служащий эмиттером, пропускается в прямом направлении прямоугольный импульс тока и ННЗ инжектируются в объем образца. По окончании инжектирующего импульса тока избыточная концентрация носителей заряда в образце уменьшается за счет их рекомбинации. Спустя некоторое время (время задержки) после окончания действия инжектирующего импульса тока через точечный .контакт пропускается второй импульс тока, с помощью которого производится измерение. Напряжение на образце в момент подачи измерительного импульса тока зависит от концентрации ННЗ, которые не успели еще рекомбинировать. Изменяя время задержки в пределах 0—3 т (т — время жизни ННЗ), можно по зависимости напряжения на образце от времени задержки проследить процесс рекомбинации и определить время жизни ННЗ в образце. Погрешность измерения времени жизни носителей заряда превышает 20%.

Время жизни ННЗ можно определять, используя бесконтактные методы, основанные на поглощении электромагнитной энергии свободными носителями заряда: оптический или сверхвысокочастотный. Оптический метод заключается в возбуждение импульсом света ННЗ от источника инфракрасного излучения. В настоящее время лазерный оптический метод применяется для характеризации пластин кремния с использованием техники сканирования и компьютерной обработки результатов измерений. Обычно для возбуждения ННЗ использовался источник света с очень малым коэффициентом поглощения: твердотельный лазер (X = 1.7—1.18 мкм). Это позволило проводить измерения времени жизни носителей практически в любой точке объема слитка (инфракрасная томография). Такие установки достаточно дороги, и их применение оправдано лишь в особых случаях, когда требуется слиток кремния высокого качества и однородности по всему объему.

Использование сверхвысоких частот для исследования фотопроводимости описано в работах [39, 43, 46], где достаточно полно рассмотрены теория СВЧ-измерений и методы определения времени жизни ННЗ с учетом поверхностной рекомбинации в пластинах кремния. В США разработан стандарт ASTMF 1535-94 и дополнения ASTM STP 1340 по СВЧ-методу измерения ре-комбинационного времени жизни в пластинах кремния, в которых определена методика, а также требования к обработке и подготовке поверхности пластин. СВЧ-метод имеет более высокую чувствительность, чем оптический метод. Так, для пластин высокоомного ( 100 Ом-см) кремния СВЧ-метод позволяет измерять минимальные перепады концентрации до A wmin = 4 109 см-3, а оптический — ДО A Wmin 10п см-3.

Использование СВЧ-генераторов на диодах Ганна и светодиодов в качестве источников света позволило создать недорогие, компактные установки для экспресс-контроля времени жизни ННЗ, в том числе и в условиях производства. При использовании импульсного источника света с малым поглоще нием и квазистационарного режима фотопроводимости к концу импульса релаксация ФП и в этом случае не описывается одной экспонентой. Сравнивая расчетную зависимость полного числа ННЗ с измеренным сигналом ФП при длинном импульсе света, можно достаточно просто определить время жизни. В случае, когда толщина образца сравнима или больше длины волны СВЧ-излучения, теоретический анализ СВЧ-измерений существенно усложняется, учитывая неоднородность проводимости ACJ (z, t) и неоднородность СВЧ-поля E(z). При малой скорости поверхностной рекомбинации пространственное распределение ННЗ практически не изменяется во времени и можно полагать, что импульсный сигнал ФП должен соответствовать релаксации полного числа ННЗ, определяемого после окончания импульса света как N(t)=a Qxp(—t/i). В реальных случаях, однако, скорость поверхностной рекомбинации велика, максимум концентрации ННЗ смещается в глубь образца и время релаксации ФП т непрерывно изменяется.

Измерение времени жизни ННЗ производят, как правило, при слабом уровне оптического возбуждения полупроводника, и реализация слабого уровня возбуждения возможна, если чувствительность датчика высокая. Считаем, что генерация ННЗ происходит под действием света со стороны датчика на поверхности образца по площади, превышающей размеры торца измерительного зонда. Длительность оптических импульсов выбрана большей времени жизни ННЗ, и возбуждение ННЗ происходит под действием излучения, имеющего высокий коэффициент поглощения для кремния и, следовательно, за время, равное длительности импульса, установится стационарное распределение ННЗ.

Неосновные носители заряда в п-области

Образовавшиеся за счет поглощения света носители, участвуя в тепловом движении, перемещаются в разных направлениях, в том числе и по направлению к р-n переходу (рис. 2.3).

Неосновные, сгенерированные оптическим излучением и подошедшие к р-n переходу носители заряда будут разделяться полем перехода. Для основных носителей переход представляет собой потенциальный барьер. Если поглощение кванта света (фотона) произошло в «-области на расстоянии меньшем, чем диффузионная длина носителей заряда от р-n перехода, то неосновные носители заряда могут дойти до перехода и разделиться полем перехода.

Аналогично, если фотон поглотился в р-области, то неосновные носители заряда, находящиеся на расстоянии диффузионной длины от р-n перехода, переносятся в я-область. Если поглощение произошло в области пространственного заряда, то электроны и дырки уходят из нее в п- и / -области соответственно (рис. 2.3). Таким образом, потенциальный барьер играет роль разделителя носителей заряда. Процесс разделения носителей заряда приводит к накоплению основных носителей заряда в п- и -областях. Избыточные дырки заряжают / область положительно, а избыточные электроны заряжают п-область отрицательно. Между п- и -областями возникает фотоЭДС с полярностью, противоположной барьерному полю р-n перехода.

Появление фотоЭДС приводит к уменьшению барьерного поля р-n перехода. Это вызывает уменьшение потока электронов из /?-области и дырок из «-области. Когда фотоЭДС уменьшит потенциальный барьер до величины порядка кТ, дальнейшее увеличение фотоЭДС прекращается. Отсюда следует, что фотоЭДС не может превышать контактную разность потенциалов. Уменьшение контактной разности потенциалов обнаруживается во внешней цепи как появление напряжения на выходных контактах ФЭП.

Если цепь ФЭП разомкнута (сопротивление нагрузки равно бесконечности), то все разделенные р—п переходом носители заряда скапливаются у р-п перехода и компенсируют потенциальный барьер, создавая фотоЭДС, равное напряжению холостого хода Vxx.

Если ФЭП замкнут накоротко (сопротивление нагрузки равно нулю), то избыточные, разделенные р-n переходом, сгенерированные носители заряда будут иметь возможность циркулировать через эту короткозамкнутую цепь, создавая максимально возможное значение тока — ток короткого замыкания /кз. В этом случае никакого скопления избыточного заряда у р-n перехода не возникает. Потенциальный барьер будет иметь ту же высоту, что и при отсутствии оптического излучения, а фотоЭДС будет равна нулю.

Если фотоэлемент замкнут на конечное сопротивление RH, то часть разделенных переходом носителей заряда затратят свою энергию на снижение потенциального барьера, т.е. создадут напряжение нагрузки VH, а оставшаяся часть носителей создаст ток в нагрузке /н.

Для нахождения тока короткого замыкания необходимо решать уравнения переноса с учетом положения перехода относительно лицевого или тылового омического контакта и функции генерации носителей заряда, в которую входят: спектр падающего излучения (спектр солнца), коэффициент поглощения оптического излучения полупроводником, коэффициент отражения от поверхности полупроводниковой структуры. Расчет тока короткого замыкания приводится ниже (2.6).

Спектр солнечного излучения имеет довольно сложный вид, обусловленный поглощением света атмосферой Земли (рис. 2.6) [19]. Для качествен ных оценок примем, что Солнце излучает, как абсолютно черное тело с температурой 5800 К [64].

Спектр солнечного излучения: 1 - аппроксимация излучением абсолютно черного тела с температурой 5800 К; 2 - заатмосферная спектральная интенсивность солнечного излучения; 3 - спектральная интенсивность на уровне Земли с полосами поглощения паров воды и кислорода Спектральная интенсивность излучения абсолютно черного тела (G0) выражается формулой Планка [64], определяющей спектральную плотность излучения с 1 см2 его поверхности: 8TT/ZC2 1 (2.4) he ХкТ % 1 ?о№ = ехр По мере удаления от Солнца интенсивность убывает обратно пропорционально квадрату расстояния, и поэтому на Земле она определяется формулой Gc(l,T) = Kc-G0(X,Tc), (2.5) где Гс= 5800К температура Солнца; Кс= 2.17-Ю-5 - квадрат отношения радиуса солнца к расстоянию от Солнца до Земли [19]. График функции GQQ ) нанесен на рис. 2.6 пунктиром и видно, что формула Планка достаточно точно описывает излучение Солнца.

Однако если для заатмосферной интенсивности излучения спектр хорошо описывается формулой Планка, то с солнечной радиацией, доходящей до Земли, дело обстоит сложнее, поскольку солнечный свет, проходя через атмосферу Земли, ослабляется парами воды, озоном, СОг, а также рассеивается на частицах пыли и аэрозолях [19]. В итоге спектр, доходящий до поверхности Земли, сильно изрезан (рис. 2.6, линия 3). Поэтому важны многофакторные и многолетние мониторинговые натурные испытания ФМ.

Для получения качественных зависимостей тока короткого замыкания в последующих расчетах воспользуемся формулой Планка. Для подсчета точных значений необходимо пользоваться табличными данными, в которых учитываются атмосферные факторы, влияющие на солнечное излучение [64].

Технические решения по структуре включения образца в СВЧ-поле датчиков-зондов

В любом реальном фотоэлементе наряду с оптическими потерями (отражение, неполное использование спектра оптического излучения энергии поглощенного фотона [65]) существуют электрические потери, связанные с наличием дефектов в полупроводниковой структуре [66], сопротивления полупроводникового материала незанятого металлизацией ОПЗ, а также потери, связанные с затенением лицевым омическим контактом части рабочей поверхности ФЭП. Все электрические потери описываются эквивалентной схемой ФЭП [60] (рис. 2.8). Потери на затенение можно описать эффективной площадью ФЭП, которая равна площади ФЭП минус площадь металлизации. Эта площадь должна учитываться при подсчете тока короткого замыкания. ц

Эквивалентная схема ФЭП На схеме обозначено: /ф - ток, обусловленный генерацией носителей потоком света, равный току короткого замыкания для идеального ФЭП. 7рП - темновой ток р-n перехода, который описывается выражением (2.1). Rd — диффузионное сопротивление, обусловленное конструкцией лицевого контакта (рис. 2.9). Диффузионное сопротивление связано с глубиной залегания перехода и структурой лицевого омического контакта соотношением

Структура лицевого омического контакта ФЭП Rh - шунтирующее сопротивление, обусловленное дефектами ФЭП. Rs — сопротивление, в которое входят: сопротивление металлизации и омических контактов, а также сопротивление объема полупроводника: R = pm L , Pp 1 где pm, Pp - удельные сопротивления металлизации и базовой области; dm, Нп толщина и ширина токосборника; Ru - сопротивление нагрузки.

С учетом эквивалентной схемы ФЭП на основе теории четырехполюсников получим выражение для ВАХ реального ФЭП. В качестве пассивного Т-образного четырехполюсника здесь выступает цепь из трех сопротивлений: Rd, RH, Rs. Для такого четырехполюсника матрица прямой передачи записывается в виде где Vj и /( - напряжение и ток идеального ФЭП; V и I — напряжение и ток, развиваемые на нагрузке при наличии сопротивлений.

Зная зависимость тока от напряжения для идеального ФЭП, можно рассчитать ВАХ для реального ФЭП. В результате несложных преобразований получаем

С учетом влияния сопротивлений ВАХ реального ФЭП представлена на рис. 2.10, на котором отображено влияние сопротивлений на ВАХ по сравнению с идеальной ВАХ. Vxx V

Важнейшей характеристикой ФЭП является коэффициент полезного действия. Он определяется как отношение максимальной мощности, отдаваемой в нагрузку ФЭП, к мощности солнечного излучения, падающего перпендикулярно рабочей поверхности: где Vp и /р - напряжение и ток в рабочей точке ФЭП (при которых достигается максимальная мощность, отдаваемая в нагрузку (рис. 2.11), Рс — мощность падающего на ФЭП излучения.

Общепринято [67, 68] КПД ФЭП определять при температуре 25 С и мощности солнечного излучения 1000 Вт/см2.

ВАХ ФЭП и зависимость выделяемой мощности на нагрузке от напряжения При замыкании ФЭП на конечное сопротивление выходная мощность, выделяемая на этом сопротивлении, будет равна (на 1 см2):

Следует заметить, что небольшое последовательное сопротивление существенно снижает выходную мощность ФЭП [21], (рис. 2.12), в то время как шунтирующее сопротивление, даже такое малое, как 100 Ом, слабо влияет на выходную мощность ФЭП. Это доказывают экспериментальные исследования темновых характеристик ФЭП. кпд,%

Зависимость КПД и вида ВАХ ФЭП от последовательного сопротивления Шунтирующее сопротивление определялось из обратной ветви ВАХ ФЭП по формуле Rh = Vo6//o6, V0Q и Іоб - напряжение и ток, измеренные на обратной ветви ВАХ. Измерения, проведенные на измерителе характеристик полупроводниковых приборов Л2-56, показали, что для реальных ФЭП шунтирующее Rh 200 Ом. Таким образом, при численном моделировании ФЭП влиянием шунтирующего сопротивления можно пренебрегать.

Предыдущие теоретические исследования неоднородных ФЭП были сфокусированы на изучении влияния неравномерного распределения легирующей примеси, диффузионной длины и удельного сопротивления в подложке. Изучен вклад в планарную неоднородность ФЭП неравномерного распределения по площади структуры электрофизических и конструкционных параметров в лицевом слое и ОПЗ. Наиболее рационально разделить вклад в планарную неоднородность ФЭП на две составляющие: 1. Подложечная составляющая. Обусловлена неравномерным распределением удельного сопротивления и диффузионной длины неосновных носителей заряда в подложке. 2. Технологическая составляющая. Обусловлена технологическими операциями изготовления ФЭП (диффузия, пассивация, создание омических кон тактов и др.), приводящими к неравномерному распределению электрофизических и конструкционных параметров в лицевом слое и ОПЗ (диффузионная длина неосновных носителей заряда, скорость поверхностной рекомбинации, удельное сопротивление лицевого слоя, глубина залегания р-n перехода).

Для изучения влияния неравномерного распределения электрофизических и конструкционных параметров ФЭП на его эффективность, был использован метод, предложенный W. Shockley [62] для изучения неоднородного р-n перехода.

Суть метода заключается в представлении исходной структуры неоднородного р-n перехода в виде двух параллельно соединенных однородных р-n переходов. Причем одна из структур является идеальной, другая имеет различные отклонения от идеальной структуры.

Аппаратура и методика исследования планарной неоднородности ФЭП

Работа электронной нагрузки основана на свойстве операционного усилителя. На его инвертирующий вход через сопротивление R1 подается на 140 пряжение ФЭП, на неинвертирующий вход — управляющее напряжение Vynp. Благодаря своей особенности операционный усилитель усиливает разность напряжений на своих инвертирующем и неинвертирующем входах, управляя током, текущим через шунтирующий регулировочный транзистор ТІ. Транзистор снижает напряжение на инвертирующем входе операционного усилителя до такой величины, что оно становиться равным Vynp.

Таким образом, при изменении управляющего напряжения Vynp от нуля до напряжения, при котором достигается напряжение холостого хода изменяется сопротивление нагрузки ФЭП. Ток, протекающий в нагрузке определяется путем измерения падения напряжения на прецизионном четырех-клеммном резисторе. Сопротивление прецизионного резистора выбрано таким образом, чтобы падение напряжения на нем не превышало 3% от напряжения холостого хода, т. е. внутри диапазона, в котором обеспечивается линейная зависимость тока от напряжения.

Для уменьшения времени измерения ВАХ ФЭП и расчета его характеристик разработан автоматизированный измерительно-вычислительный комплекс (рис. 4.5). Уменьшение времени измерений необходимо для исключения влияния тепловых зависимостей характеристик ФЭП на результаты измерений и обеспечения технологического контроля качества ФЭП.

Имитатор солнца выполнен на галогенной лампе КГМ 24-250, системе фокусировки пучка света излучателя и системе корректировки его спектра к солнечному. Для проверки правильности имитации солнечного излучения проведены натурные измерения при отсутствии облачности с учетом склонения Солнца. Результаты натурных измерений совпали с результатами измерений на имитаторе, что показывает правильность его построения.

Для управления комплексом и расчета характеристик ФЭП разработана, отлажена и протестирована программа, позволяющая: 1) проводить калибровку; 2) измерять в автоматическом режиме ВАХ ФЭП и вычислять характеристики 3) измерять последовательное сопротивление ФЭП.

Целью калибровки является приведение в соответствие уровня облученности имитатора к солнечному излучению на уровне Земли, когда Солнце стоит в зените. Калибровка установки проводилась относительно вторичных эталонов - ФЭП изготовленных и измеренных в АОЗТ «Силикон» на установке СП «Интертехника». Порядок калибровки: 1. Установить эталонный прибор в держатель. 2. Настроить уровень мощности оптического излучения имитатора солнца так, чтобы измеряемый ток короткого замыкания совпадал с эталонной величиной с точностью не хуже 5%. Настройка мощности оптического излучения имитатора заключается в изменении фокусного расстояния фокусирующей системы и расстояния между имитатором и эталоном. 3. Убрать эталонный прибор и установить исследуемый образец.

Измерение ВАХ исследуемого образца проводится при температуре калибровки. Из измерений ВАХ определяется КПД, Vxx, Im, Vp, Iv исследуемого ФЭП. Измерения проводятся следующим образом.

На электронную нагрузку с ЦАП подается напряжение, заведомо большее напряжения холостого хода исследуемого ФЭП, и в силу свойств электронной нагрузки на вольтметре устанавливается Vxx, которое измеряется и записывается в двухмерный массив Р. Теперь уменьшая пошагово управляющее напряжение на электронной нагрузке от Vxx до величины Vn, определяемой пользователем, измеряется напряжение VT\ на четырехклеммном резисторе R. Результаты измерения записываются в массив Р по схеме: P[i,0] = Vynp — Hi, P[i,l] VvifK, где і- номер измерения, Н - шаг измерения Н = (V -V /Nt, N,— количество точек на ВАХ (определяется пользователем). Дальше выставляется упр = 0 и определяется ток короткого замыкания. Измерив ВАХ и записав её в массив Р, определяются из неё параметры ФЭП. Выделив, на каком шаге / достигается максимум произведения Р[і,0] и P[i,l], определяется Vp = P[i,0], /р = P[i,l]- Зная эти четыре параметра определяется КПД по формуле

Для измерения распределения планарной фоточувствительности ФЭП предлагается следующая автоматизированная установка (рис. 4.7). Выходное напряжение генератора прямоугольных импульсов 1 в виде меандра частотой 5 кГц подается на светодиод 2 и в качестве опорного сигнала на селективный фазочувствительный нановольтметр UNIPAN 232В 6.

Излучение светодиода (X = 0.475, 0.59, 0.66, 0.86, 0.94 мкм) фокусируется через систему линз на исследуемый обратносмещенный ФЭП в пятно диаметра не более 100 мкм. Измерение фототока производится вольтметром 6 при использовании измерительного трансформатора 5 с низким входным сопротивлением. Выходное напряжение нановольтметра оцифровывается цифровым вольтметром В7-34 7 и считывается через интерфейс 8 в ЭВМ 9. Измерение распределения фотосигнала от ФЭП происходит при сканировании двухкоор-динатного стола 4, перемещаемого при помощи шаговых двигателей (ШД). Управление ШД производится модулем управления (МУ) ШД 10 по команде с ЭВМ.

Похожие диссертации на Неразрушающий контроль в производстве и испытаниях крениевых фотоэлектрических модулей