随着人类社会的不断发展,对能源的需求量与日俱增,传统的化石能源储备有限,并且其大量使用会引发严重的环境问题,所以,寻找清洁可再生的能源成为各国关注的重点。在各种新型清洁能源中,太阳能具有广泛性、清洁性、永久性的优点,被认为是最具发展前景的能源之一。目前,对太阳能的利用主要有三种形式:光热利用、光化学利用和光伏利用。太阳能的光伏利用是通过光生伏特效应将太阳能转化为电能,它的核心部件是太阳能电池。化合物薄膜太阳能电池是最具发展前景的太阳能电池之一,相对于硅材料,化合物半导体材料多为直接带隙,其光吸收系数高,仅需微米厚就可以制备高效的太阳能电池,并且,化合物半导体材料的禁带宽度通常较大,抗辐射性能也强于硅材料。随着太阳能电池的推广及应用,其在生产过程中的质量和使用过程中的可靠性也越来越引起人们的重视。目前,对太阳能电池可靠性的表征方法有很多,如通过测量太阳能电池的I-V特性,提取各种电学参数;用光学显微镜与电子扫描显微镜直接观察太阳能电池的缺陷;用场致发光研究太阳能电池反向击穿等等,但是这些方法大都灵敏性不足、测试周期长并且具有破坏性。噪声作为用于电子元器件质量和可靠性评估的一种工具,其灵敏性、无损性已经得到了广泛的认可。通过分析材料内部的缺陷以及这些缺陷产生的噪声,我们可以更好的分析元器件性能与可靠性的相关信息。所以,在研究电学表征方法的基础上,综合研究基于噪声的薄膜太阳能电池可靠性表征方法具有重要的意义。本文基于上述背景,选择了两种典型的化合物薄膜太阳能电池—GaAs、CdTe薄膜太阳能电池,研究了它们的失效模式与失效机理。然后,根据它们各自的失效模式与失效机理,设计、实施了相应的加速应力实验,对于CdTe薄膜太阳能电池进行了高温老化实验、静电打击实验,对于GaAs薄膜太阳能电池,进行了静电打击对比实验。通过分析实验过程中电池的电学参量、噪声参量的变化,表征了电池性能与可靠性的变化规律,同时分析了导致这些变化的原因。在分析过程中,通过对比电学参量和噪声参量的相对变化率,证明了噪声表征太阳能电池可靠性的有效性和灵敏性。最后,根据实验过程中,两种电池的失效机理以及太阳能电池中噪声的产生机理,建立了两种电池的低频噪声表征模型。