[发明专利]一种硅片与硅基太阳能电池的少数载流子传输特性检测方法与系统

摘要

本发明公开了一种硅片与硅基太阳能电池的少数载流子传输特性检测方法与系统。所述方法由正弦规律调制808nm半导体激光激励、短波红外探测器采集少数载流子辐射复合发光信号及发光信号锁相处理与少数载流子运输参数分析三个步骤组成；所述系统包括激光激励装置、函数发生器、短波红外探测器、锁相放大器及计算机。本发明应用短波红外探测技术与信号采集及锁相处理技术得到调制激光诱发半导体硅片与硅基太阳能电池的载流子辐射复合发光的频域响应特性，利用少数载流子辐射复合发光频响特性分析得到少数载流子传输特性参数，这是一种快速、准确及全面获取少数载流子传输特性参数的无损检测方法。

主权项

一种硅片与硅基太阳能电池的少数载流子传输特性检测方法，其特征在于所述方法步骤如下：首先，将函数发生器的输出端通过信号线与半导体激光器电源的弱信号输入端相连，实现半导体激光器输出的激光光强按照正弦规律变化，通过聚焦镜和反射镜使半导体激光器输出的调制激光在激发离轴抛物镜的焦点位置聚焦，并激发焦点位置处的硅片或硅太阳能电池产生非平衡少数载流子密度波，同时非平衡少数载流子通过辐射复合而发光；其次，将1000nm长通滤波片放置在短波红外探测器的前端，短波红外探测器固定在三维微位移调节台上，调节三维微位移台的水平与垂直运动，使短波红外探测器移至采集离轴抛物镜的焦点位置；激发离轴抛物镜将非平衡少数载流子辐射复合发出的光反射到采集离轴抛物镜并聚焦；非平衡少数载流子辐射复合发出的光聚焦后通过1000nm长通滤波片被短波红外探测器收集；最后，短波红外探测器将光电转换信号放大后通过信号线与锁相放大器的测量输入端相连，函数发生器输出端用信号线与锁相放大器参考信号输入端相连，由锁相放大器完成正弦调制半导体激光光强激励下的非平衡少数载流子辐射复合发光的幅值与相位计算，通过对非平衡少数载流子辐射复合发光的频响特性进行分析，计算少数载流子输运参数。