单晶硅的光谱响应测试技术研究.pdf

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1、第33卷第2期2011年4月光学仪器OPTICALINSTRUMENTSV01．33。No．2April，2011文章编号：1005—5630(2011)02—0010-04单晶硅的光谱响应测试技术研究*金解云，邹继军(东华理工大学机械与电子工程学院。江西抚州344000)摘要：为实现对硅光电池光谱响应的快速、准确在线测试，开发一种硅光电池光谱响应测试软件系统。该系统采用三光栅单色仪、光源、样品室、精密锁相放大器、斩波器等作为硬件设备。该系统以VC++6．0为开发平台，具有高精度、高准确度，对外界干扰小等优点。并对硅光电池的光谱响应进行详

2、细地分析、计算，表明与实测结果吻合。单晶硅的光谱响应的起始波长、截止波长分别为400nm和1100nm；波长为825nm时，光谱响应峰值为0．518A／W。关键词：三光栅单色仪；硅光电池；光谱响应；VC++6．0中图分类号：TH741．4文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—5630．2011．02．003Studyonthetestingtechnologyofspectralresponseofmono-crystallinesiliconJlNJieyun，ZOUJijun(CollegeofMechanic

3、aland日ectmnicEngineering．EastChinaInstituteofTechnology，Fuzhou344000，China)Abstract：Inordertoachievethatcanrapidlyandaccuratelyonlinetestthespectralresponseofsiliconphotocell，asetofspectralresponsemeasurementsoftwaresystemofsiliconphotocellisdeveloped．Thissystemadoptthree

4、-gratingmonochromator，lightsource，sampleroom，preciselock-inamplifier，chopperandSOon．ThissystembasedonVC++6．0ishighprecision，highaccuracyandlittleinterference．Thespectralresponseofsiliconphotocellwascalculatedindetailandfittedwellwiththetestedresults．Resultsshowedthatthest

5、artingwavelengthandcut-offwavelengthofspectralresponsewere400nmandl100nmrespectively．Whenthewavelengthis825nm，thepeakofspectralresponsewas0．518A／W．Keywords：three-gratingmonochromator；siliconphotocell；spectralresponse；VC++6．0引言在各种太阳能电池中，硅太阳能电池因其可靠性高、寿命长、能承受各种环境变化等优点成为太阳能电池

6、的主要品种‘1

7、，目前，国际上98％以上的太阳能电池是利用硅材料制备的。据统计在2005年的世界光伏市场中，硅太阳能电池占据的比重高达87％。其中单晶硅占太阳能电池占据的比重为32％，多晶硅太阳能电池占比重为58％，硅薄膜太阳能电池占据的比重为7％，而其它材料的太阳能电池仅占据总比重的3％。而且硅的含量很丰富，是继氧之后地壳中含量最多的元素，并且硅太阳能电池的制备是建立在半‘收稿日期：2010-11-03基金项目：东华理工大学校长基金资助项目(DHXK0919)作者简介：金解云(1976-)，女，湖南邵阳人，讲师，研士研究生，主要从事半导

8、体材料测量方面的研究。第2期金解云，等：单晶硅的光谱响应测试技术研究·11·导体工业技术之上，所以硅太阳能电池技术被普遍地接受并发展利用。开发一套实用的硅光伏电池光谱响应在线测试系统成为当前研究光谱响应测试技术的热点。现以单晶硅为光伏材料，通过VC++编程E2,3]，开发一套可供实用的硅光伏电池光谱响应在线测试系统。并对硅光电池的光谱响应进行详细地分析、计算。硅光电池的光谱响应的测试对提高太阳能电池的生产工艺水平(例如制绒、扩散、背场等工艺)和研究它的性能有重要的参考价值。1硅光电池的光谱响应理论模型光谱响应，有时称光谱特性[4]，是硅光

9、电池的光谱灵敏度随入射光谱的分布。具体来说，若照射到硅光电池的单色人射光的辐射功率为w(A)，硅产生的光电流为I(A)，则硅的光谱灵敏度为：sn)-揣(1)1．1光谱响应分析考虑光通量为如的光