在太陽(yáng)能電池的研究中，提高電池的光電轉(zhuǎn)換效率是至關(guān)重要的目標(biāo)。四點(diǎn)探針?lè)?/strong>和TLM 傳輸法兩種測(cè)試方法在研究晶硅太陽(yáng)能電池的薄膜方阻均一性和摻雜前后接觸電阻變化起到了重要作用。「美能光伏」在線方阻測(cè)試儀，是專(zhuān)為光伏工藝監(jiān)控設(shè)計(jì)的，可以獲得太陽(yáng)能電池不同位置的方阻分布信息；TLM接觸電阻測(cè)試儀，能夠快速、靈活、精準(zhǔn)的測(cè)量太陽(yáng)能電池的接觸電阻和線電阻，反映擴(kuò)散、電極制作、燒結(jié)等工藝中存在的問(wèn)題。

四點(diǎn)探針?lè)y(cè)量

薄膜方阻測(cè)量示意圖

在測(cè)量中，選擇太陽(yáng)能電池上的五個(gè)不同位置。如圖（b）所示，將固定電流源連接到四探針測(cè)量?jī)x的外探頭，使用電壓表測(cè)量來(lái)自內(nèi)探頭的電壓(V)，以確定樣品薄膜方阻(R)。

太陽(yáng)能電池的薄膜方阻分析

在晶硅太陽(yáng)能電池的制備中，測(cè)量薄膜方阻可以評(píng)估摻雜是否均勻。

不同擴(kuò)散時(shí)間下的薄膜方阻

所有摻雜磷的硅片都表現(xiàn)出明顯的方阻降低。一般來(lái)說(shuō)，未摻雜的硅片具有非常高的方阻；然而，當(dāng)摻雜磷原子時(shí)，其方阻急劇降低。從表中可以看出，擴(kuò)散時(shí)間20min的硅片在不同位置的薄膜方阻非常接近，表明硅片在擴(kuò)散過(guò)程中被磷原子均勻摻雜。隨著磷摻雜擴(kuò)散時(shí)間的增加，平均方阻顯著減小。

不同摻雜時(shí)間下硅片平均薄膜方阻的變化

通過(guò)柱狀圖的形式呈現(xiàn)了 Wafer-1、Wafer-2 和 Wafer-3 在不同擴(kuò)散時(shí)間后測(cè)得的薄膜方阻。在擴(kuò)散時(shí)間10、15、20min下，Wafer-1的平均方阻為89.20Ω/□，Wafer-2為68.35Ω/□，Wafer-3為49.68Ω/□。

傳輸線法(TLM)測(cè)量

接觸電阻是衡量金屬與半導(dǎo)體歐姆接觸質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)，通過(guò)對(duì)接觸電阻的研究計(jì)算可以反映擴(kuò)散、電極制作和燒結(jié)等工藝中存在的問(wèn)題。金屬-半導(dǎo)體接觸中的電流可以橫向或縱向傳輸。電流橫向傳輸：方塊電阻。電流縱向傳輸：接觸電阻。

六種不同柵線間距的TLM測(cè)試方案示意圖

圖中展示了測(cè)量電阻的方法：改變相鄰柵線之間的距離，從 0.1mm 到 0.7mm，每次增加 0.1mm。通過(guò)改變電極間距可以得到總電阻和電極間距的關(guān)系，從而提取出界面接觸電阻Rc和所研究材料的方阻Rs。

太陽(yáng)能電池的前接觸電阻分析

TLM模式的接觸電阻(Rc)和接觸電阻率(ρc)值

不同柵線間距和前接觸電阻的線性回歸分析曲線

通過(guò)傳輸線方法（TLM）測(cè)量了硅片的前接觸電阻，結(jié)果表明，隨著擴(kuò)散時(shí)間增加，即摻雜濃度增加，前接觸電阻減小。影響前接觸電阻的參數(shù)有摻雜特性、銀漿類(lèi)型和燒成配方等，其中摻雜特性是影響前接觸電阻的主要因素。增加摻雜時(shí)間可以增加磷的摻雜濃度，但過(guò)度摻雜超過(guò)了硅的固溶性，形成電阻無(wú)活性的死層。死層作為復(fù)合中心，增加了俄歇復(fù)合，降低了太陽(yáng)能電池的短路和量子效率。

太陽(yáng)能電池的背接觸電阻分析

不同擴(kuò)散時(shí)間下硅片電阻

不同柵線間距和背接觸電阻的線性回歸分析曲線

隨著摻雜時(shí)間的增加，平均背接觸電阻增加，例如 wafer - 1、wafer - 2 和 wafer - 3 的平均背接觸電阻分別為 1.11Ω、1.36Ω 和 1.56Ω，相應(yīng)的接觸電阻也隨擴(kuò)散時(shí)間增加而增加。

綜上所述，通過(guò)四點(diǎn)探針?lè)?/strong>測(cè)量不同摻雜濃度下?lián)诫s硅片的薄膜方阻來(lái)證實(shí)，薄膜方阻隨著摻雜濃度的增加而降低。硅片在適當(dāng)?shù)膿诫s濃度下，有利于制造高效的光伏用硅太陽(yáng)能電池。TLM傳輸法能夠準(zhǔn)確測(cè)量硅基太陽(yáng)能電池的前、后接觸電阻，為研究硅太陽(yáng)能電池的接觸電阻特性提供了重要的方法和有價(jià)值的結(jié)論，有助于優(yōu)化太陽(yáng)能電池的性能。

美能在線方阻測(cè)試儀

美能在線方阻測(cè)試儀是專(zhuān)為光伏工藝監(jiān)控設(shè)計(jì)的在線四探針?lè)阶鑳x，可以對(duì)最大230mm×230mm的樣品進(jìn)行快速、自動(dòng)的掃描，獲得樣品不同位置的方阻/電阻率分布信息。

• 最大樣品滿(mǎn)足230mm×230mm
• 測(cè)量范圍：1mΩ~100MΩ
• 測(cè)量點(diǎn)數(shù)支持5點(diǎn)、9點(diǎn)測(cè)量，同時(shí)測(cè)試5點(diǎn)滿(mǎn)足≤5秒，同時(shí)測(cè)試9點(diǎn)滿(mǎn)足≤10秒

測(cè)量精度：保證同種型號(hào)測(cè)量的精準(zhǔn)度不同測(cè)試儀器間測(cè)試誤差在±1%

美能TLM接觸電阻測(cè)試儀

美能TLM接觸電阻測(cè)試儀，能夠快速、靈活、精準(zhǔn)的測(cè)量太陽(yáng)能電池的接觸電阻和線電阻。反映擴(kuò)散、電極制作、燒結(jié)等工藝中存在的問(wèn)題。

• TLM/Line resistance二種模式隨意切換，方便快捷
• 接觸電阻/線電阻測(cè)試平臺(tái)可切換使用
• 多測(cè)頭實(shí)現(xiàn)隨心所欲地測(cè)量與分析

采用四點(diǎn)探針?lè)?/strong>測(cè)量薄膜方阻，在不同的摻雜濃度下，摻雜分布對(duì)薄膜方阻的影響機(jī)制，這為提高晶體硅太陽(yáng)能電池的效率和性能提供有力的支持。TLM傳輸法有助于深入了解太陽(yáng)能電池中接觸電阻的特性，為降低接觸電阻、優(yōu)化太陽(yáng)能電池性能提供依據(jù)。「美能光伏」在線方阻測(cè)試儀、TLM接觸電阻測(cè)試儀，通過(guò)對(duì)薄膜方阻和接觸電阻的測(cè)量和分析，為太陽(yáng)能電池的研發(fā)和改進(jìn)提供重要的技術(shù)支持。