大力发展以太阳能为主导的可再生能源,是解决能源危机、应对气候变化以及保护生态环境的有效举措,同时也是人类寻求可持续发展的必然选择。太阳能电池能够将太阳辐射能直接转化为电能,其转换效率的突破与提升对太阳能的开发利用有着积极的推动作用。然而,由于材料固有的晶粒结构以及制造过程中特定工艺等因素的影响所产生的缺陷点,会降低太阳能电池的转换效率进而造成整体性能的衰退。为了给太阳能电池的设计制造提供更多有价值的参考意见,对缺陷点进行深入透彻的研究是十分必要的。绝对电致发光(EL,Electroluminescence)成像技术能够表征太阳能电池的局部缺陷以及空间非均匀特性,二维分布式等效电路建模有助于深入理解太阳能电池的电学性能,两者的结合为缺陷点的研究提供了全新的思路。本文测试了Si、GaAs以及CIGS太阳能电池在不同注入电流密度下的绝对EL图像,利用HSPICE对太阳能电池的二维分布式等效电路模型进行了模拟仿真,研究了暗点缺陷与亮点缺陷处的EL强度随注入电流密度的变化趋势,并从电学角度将这些缺陷点的起源归结于不同的缺陷类型。基于绝对电致发光成像与二维分布式等效电路建模,提出一种非破坏性的、可视化的太阳能电池缺陷点定量分析方法。本文的主要研究内容如下:(1)实验测试Si、GaAs以及CIGS太阳能电池的J-V关系以及不同注入电流密度下的绝对EL图像。根据等效简化的太阳能电池结构建立二维分布式等效电路模型,并从暗条件下的J-V曲线提取得到模型参数。(2)编写电路网表文件将太阳能电池的等效电路模型输入到HSPICE中进行编译仿真,使用MATLAB编写脚本程序进行后续的数据提取与处理。实验测试与模拟仿真之间良好的一致性,验证了本文所提出的太阳能电池二维分布式等效电路模型的可行性与准确性。(3)定量分析Si、GaAs以及CIGS太阳能电池上的缺陷点:将Si太阳能电池与CIGS太阳能电池上的暗点缺陷归结于并联电阻减小;将GaAs太阳能电池上的暗点缺陷归结于串联电阻增大;将CIGS太阳能电池上的亮点缺陷归结于串联电阻减小。根据缺陷点处的EL强度随注入电流密度的变化趋势,提出一种太阳能电池缺陷点类型的鉴别方法。