半导体太阳能电池受辐照后的少子寿命.pptVIP

文献综述：介绍原理和背景，研究状况。即方波脉冲测量有比较丰富的经验参考，但此方法也未能准确测出载流子寿命，误差来源于理论公式的推导，从电荷控制方程出发。本实验仍就由该法测普通二极管得出初步结果，再测太阳能电池。有文献指出，直接从连续性方程出发可得精确解，但含不易测未知参数，文献已找到，可作为下一个研究方向。 * 望道中期报告 半导体太阳能电池受辐照后的少子寿命 0座机电话号码86 周敏 物理学系 指导老师：陆昉 望道中期报告 研究目的意义 实验原理 初步的实验结果 下一步的研究计划 望道中期报告 方波脉冲测量 望道中期报告 存储时间，　下降时间 可用公式 取近似 正弦信号 测量 望道中期报告 在满足条件 下可由公式 得出少数载流子寿命 。 . 测量 GaAs时,还要除 去电容性导电的影响 望道中期报告 实验电路图 方波脉冲可变参量: 串联电阻 正向偏压 反向偏压 正弦波可变参量 串联电阻 信号幅值 信号频率 我们先测量普通Si二极管的少数载流子寿命然后测GaAs太阳能电池pn结 实验电路图 Si 方波脉冲 —改变正反向电压结果 望道中期报告 实验误差的来源有公式的拟合。取 反向V r 　 正向V f 5 830.4 5 948.1 4.6 838.2 4.6 931.6 4.2 837.7 4.2 942.9 3.8 856.4 3.8 957.8 3.4 859.5 3.4 967.4 3 879.3 3 981 2.6 881.6 2.6 986.1 2.2 895.5 2.2 1004.4 1.8 909.5 1.8 1026.7 1.4 926 1.4 1011.1 1 948.1 1 833.4 T 望道中期报告 结果分析：改变电阻对结果影响不大。所采用的拟合公式本来就不是精确解，从电荷控制方程出发对边界条件的选取都是近似，文献指出从连续性方程出发可得精确解，但含不易测量参数。 取 对每一组正反向电压曲线求解，误差大。 线形拟合，正反向电压线形拟合结果有差别，正向拟合线形好。 所有的方波脉冲实验表明，此Si样品的少数载流子寿命能确定在900~1000ns 5 7.79E-07 10 8.55E-07 4.5 7.75E-07 15 8.55E-07 4 7.62E-07 20 9.09E-07 3.5 7.44E-07 25 8.98E-07 3 7.17E-07 30 8.91E-07 2.5 6.93E-07 35 8.55E-07 2 5.89E-07 40 8.55E-07 1.5 3.22E-07 45 8.31E-07 1 -3.54E-07 50 8.34E-07 Si 正弦信号 —改变幅值 和频率 望道中期报告 考虑电源内阻，串联电阻影响可忽略 满足条件 （前五组） 增大幅值，结果接近方波脉冲。频率影响不大，可用该法测GaAs二极管。 GaAs 方波脉冲 ：没有反向存储时间　，不能测量！　 望道中期报告 GaAs 正弦波 —改变频率、电阻 望道中期报告 电容影响效应很大 GaAs-正弦信号测量结果 望道中期报告 R Ep f kHz wt Ir/If 20 5 8 1.31E-06 0.0656 0.08411 40 5 8 1.45E-06 0.0728 0.09333 60 5 8 1.80E-06 0.0907 0.11628 60 5 8 1.80E-06 0.0907 0.11628 60 4 8 1.49E-06 0.0748 0.10318 60 5 5 1.73E-06 0.05442 0.06977 60 5 6 1.43E-06 0.05379 0.06897 60 5 7 1.44E-06 0.06349 0.0814 60 5 8 1.62E-06 0.08163 0.10465 60 5 9 1.60E-06 0.0907 0.11628 60 5 10 1.88E-06 0.11791 0.15116 60 5 11 1.86E-06 0.12847 0.16471 所有的数据都满足条件 由于电容效应很大导致读取数据的困难，会引进很大误差。实验选取幅值最大，电阻和频率可调节到最佳状态进行测量 。因此，估计该GaAs样品的少子寿命1.5~2us 下一步研究计划 用正弦信号测量受不同辐照的GaAs太阳能电池样品的少数载流子寿命，分析辐照对其寿命的影响以为进一步研究其与太阳能电池效率关系 参阅文献就正弦信号测量二极管少数载流子寿命的原理可从理论上分析试验结果及误差，改进测量结果 望道中期报告 参考文献 刘恩科，朱秉升，罗晋生等，半导体物理学（第6版），北京：电子工业出版社，2003.8 刘树林，张华曹，柴常春，半导体器件物理，北京：电子工业出版社，2005.2 RA