光束誘導(dǎo)電流成像檢測(cè)系統(tǒng)
系統(tǒng)簡(jiǎn)介 光束誘導(dǎo)電流成像檢測(cè)系統(tǒng)—LBIC(Light-Beam Induced Current mapping system)是一種逐點(diǎn)掃描成像檢測(cè)技術(shù);通過(guò)激光單色性和會(huì)聚性規模最大,逐點(diǎn)表征光電子器件(包括太陽(yáng)電池)微區(qū)特性穩中求進;并通過(guò)二維掃描(Mapping),形成器件參數(shù)的平面分布圖像最深厚的底氣,反映其平面均勻性協同控製。
系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用到單晶硅、多晶硅、非晶硅(a-Si)利用好、碲化鎘(CdTe)深入各系統、銅銦鎵硒(CIGS)、有機(jī)半導(dǎo)體系列、染料敏化作用、微納顆粒、鈣鈦礦等各種材料的太陽(yáng)電池研究空間載體,特別是小面積電池的研究高質量;也可應(yīng)用到GaAs、InP重要組成部分、GaN基分立器件和探測(cè)器陣列芯片的研發(fā)流程。適合廣大科研工作人員以及企業(yè)研發(fā)人員使用。

圖1光束誘導(dǎo)電流成像檢測(cè)系統(tǒng)(LBIC)
系統(tǒng)組成 系統(tǒng)主要由主機(jī)勃勃生機、控制系統(tǒng)助力各業、軟件平臺(tái)三大部分組成。主機(jī)部分含激光器提供有力支撐,三維顯微載物臺(tái)應用,CCD探測(cè)器、標(biāo)準(zhǔn)探測(cè)器品率、以及數(shù)據(jù)采集器相貫通;控制系統(tǒng)由激光器控制電源,電源表創造更多,三維顯微載物臺(tái)控制器宣講活動、數(shù)字源表、抽氣泵控制電源等組成工藝技術;軟件包含掃描控制效率、數(shù)據(jù)采集控制、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等近年來。
系統(tǒng)參數(shù) 測(cè)量面積(mm2) | 1´ 1~156 ´ 156 |
激光器(nm) | 532講道理,980(標(biāo)配,其他波長(zhǎng)可選) |
激光光斑(μm) | 100技術先進、50 |
測(cè)試電流范圍(mA) | 0.001~1 |
測(cè)試模式 | LBIC mapping更多的合作機會,LBIV mapping |
掃描步長(zhǎng)(mm) | 0.05、0.1認為、0.2行業分類、0.5、1提高鍛煉、2、4凝聚力量,可自定義 |
掃描速度(points/s) | 15 |
測(cè)量方式 | 單點(diǎn)有所提升、連續(xù)掃描(mapping) |
功能和特點(diǎn) ?? 短路電流逐點(diǎn)成像聽得進,觀(guān)察電池電流的均勻特性,陣列的均勻特性先進水平;
?? 單波長(zhǎng)反射率逐點(diǎn)成像便利性,觀(guān)察鈍化膜以及表面制絨的均勻特性;
?? 單波長(zhǎng)量子效率重要平臺;
?? 電池缺陷(晶界和位錯(cuò))分布(尺度大于0.5 mm)
?? 克服了大面積光照下I-V測(cè)試與單點(diǎn)光譜測(cè)試的不對(duì)應(yīng)性和不準(zhǔn)確性
??
可依據(jù)用戶(hù)具體需求深刻認識,特殊定制波長(zhǎng)和光斑尺度。 應(yīng)用案例 1 多晶硅電池
125´125 mm
2多晶硅太陽(yáng)能電池平面的光束誘導(dǎo)電流成像(LBIC應用提升,左圖)和電壓成像(LBIV主動性,右圖)。如下圖2:

圖2 電流成像(LBIC發展的關鍵,左圖) 電壓成像(LBIV道路,右圖)
上圖2反映出缺陷的分布及短路電流的不均勻特性。左圖反映了電池平面內(nèi)短路電流的不均勻分布真諦所在,右圖反映了微區(qū)電壓的橫向擴(kuò)展特性指導。
2 單晶硅電池
1´1 cm
2小面積單晶硅太陽(yáng)電池光束誘導(dǎo)電流、電壓三維成像深入交流研討。如下圖3:

圖3 電流三維成像(LBIC資料,左圖) 電壓三維成像(LBIV,右圖)
可以直觀(guān)觀(guān)測(cè)微區(qū)電壓橫向擴(kuò)展特性關註度。
3 晶體硅短路電流掃描成像
1´1 cm
2小面積晶體硅太陽(yáng)電池的短路電流掃描成像橫向協同,如下圖4:

圖4晶體硅短路電流掃描成像
如上圖4所示,左下角黃色說(shuō)明短路電流減小更讓我明白了,即有泄漏迎難而上,反映了電池制備過(guò)程中的工藝問(wèn)題(這里為掩膜開(kāi)裂等工藝問(wèn)題)。
4 晶體硅短路電流探索、并聯(lián)電阻二維分布
借助電源表反向偏置堅持先行,逐點(diǎn)測(cè)量短路電流,獲得二維電流分布(圖5左)滿意度;
借助電源表在微偏置電壓下情況較常見,獲得并聯(lián)電阻二維掃描圖像(圖5右)。

圖5 1´1 cm
2晶體硅電池短路電流二維圖(左) 1´1 cm
2晶體硅電池并聯(lián)電阻二維圖(右)
如上圖5 左圖所示主要抓手,其中黑白相間的弧線(xiàn)反映出襯底中雜質(zhì)紋路(黑心硅)體製。如右圖所示,通過(guò)右側(cè)數(shù)值標(biāo)定創新科技,可以清楚地看到整個(gè)平面內(nèi)并聯(lián)電阻阻值在(1.5~3.5)´10
6 W內(nèi)變化服務延伸,左下角高于右上角;右中花斑為電極焊盤(pán)。
5 石墨烯電池
通過(guò)LBIC圖像可以確定石墨烯電池的有源區(qū)大小和位置進一步,并在一定的分辨率下觀(guān)察其光電響應(yīng)的分布狀況大部分。如下圖6所示:掃描圖中中間亮度很高的正方區(qū)域就是該石墨烯電池的有源區(qū)。

圖6石墨烯電池LBIC圖像
由上圖6中實際需求,可以看到有源區(qū)中有兩個(gè)暗斑解決方案,說(shuō)明這兩處存在缺陷。
6 有機(jī)電池
該有機(jī)電池是由6條有機(jī)太陽(yáng)電池組合而成善謀新篇,對(duì)其進(jìn)行短路電流掃描增產,可得如下圖7所示:

圖7 有機(jī)電池短路電流掃描圖像
由上圖7可知,這6條電池的光電性能不一致方法,并且每塊電池的光電性能也不均勻行動力,下面三條要優(yōu)于上面三條,這表明器件性能不均勻特性與制備工藝有關(guān)穩中求進。