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近年来,能源问题和环保问题日益突出,这种背景下,光伏行业得到了迅猛发展。这两年,发展过热导致行业惨淡的现状也暗示了光伏行业的无限前景。太阳能电池作为光伏的核心部件,其性能优劣直接影响光伏发电的效率。晶体硅太阳能电池是当前太阳能电池的主力,改善晶硅电池生产工艺的重要性不言而喻。 晶硅太阳能电池在制造生产过程中,难免会出现各式各样的问题,特别是在硅片制成太阳能电池成品的过程中,诸如碎片、断栅、串阻分布不均等问题将会极大地降低电池的效率。这些问题大部分都是肉眼不可见的,需要借助一定的检测手段,现有的检测方法已经不能满足需求。实验室及产业界亟需准确、快速、全面的非破坏性检测方法。 本文主体分两部分,着重于两种现有测试方法的完善工作。 第一部分是光束诱导电流(LBIC)成像技术。基于光束诱导电流成像的原理,搭建了一套光束诱导电流成像设备,该设备在晶体硅太阳能电池上测试,可以准确得到电池的光生电流分布和表面反射分布,在各种电池上的测试结果表明该设备可以有效检测到电池中存在的一些问题。另外,我们将测量电流换成测量电压,得到了光束诱导电压(LBIV)图像,在光束诱导电流成像的理论基础上,我们通过建模仿真和实验分析了光束诱导电压成像的原理。为光束诱导成像技术的进一步发展奠定了基础。 第二部分是电致荧光(EL)成像技术。根据电致荧光成像的理论,搭建电致荧光成像系统,利用该系统测试了单晶硅和多晶硅电池在正向偏压和反向偏压下的荧光图像,并对荧光图像进行了分析。此外,我们通过建立模型和公式推导,在理论公式的基础上,使用多幅不同正向偏压下的电致荧光图像进行计算,得到了串联电阻的分布图像。这是拓展电致荧光成像技术的良好开端。