美国Sinton 少子寿命测试仪WCT-120&Suns-Voc

1、 设备组成以及主要功能

少子寿命测试仪WCT-120包括如下部分：

1）带有涡电流感应器的样品台，2）带有红外滤光片的程控闪光灯光源系统，3）内置WCT-120软件以及NI采集卡的电脑一套，4）用于信号传输的信号盒，5）程控的电源供应器FPS-300，5）连接各个硬件的连接线等

Suns-Voc包括如下部分：

1） 放置样品的测量台，2）带有中性滤光片的程控闪光灯，3）内置WCT-120软件以及NI采集卡的电脑一套（与WCT-120共用），4）用于信号传输的信号盒（与WCT-120共用）5）程控的电源供应器FPS-300（与WCT-120共用），5）连接各个硬件的连接线等

少子寿命测试仪WCT-120&Suns-Voc（WCT-120的标准附属设备）的主要功能

1）量测得到硅片样品在注入浓度下的符合SEMI标准PV13-0211的经过校准后的复合少子寿命值即Tau@Δn

2） 量测得到硅片样品的电阻率 Resistivity

3） 量测得到硅片样品的陷阱密度Trap density

4） 量测得到硅片样品发射极饱和电流密度J0

5） 量测得到硅片样品在没有做成太阳能电池片之前估计在1个太阳辐照度下的开路电压值One-Sun Voc

6） WCT-120可以搭配标准附件Suns-Voc一起使用，Suns-Voc可以量测形成PN结后的样品在不同辐照强度下的开路电压值以及通过内建模型计算出样品的IV特性参数；Teff，FF等。同时可以通过计算获得电池片的串联电阻值Rs

2、 技术参数

2.1 WCT-120技术参数

1） 符合SEMI光伏产品少子寿命量测标准，SEMI PV13-0211标准：利用涡电流传感器以非接触测试方法量测硅片,硅块，硅锭过剩载流子复合寿命

Test Method for Contactless Excess-Charge-Carrier Recombination Lifetime Measurement in Silicon Wafers, Ingots, and Bricks Using an Eddy-Current Sensor

2） 量测原理：利用涡电流法获得硅片样品在准稳态光脉冲下获得的光电导（QSSPC）和瞬态光脉冲下获得的光电导（TPC），并将量测得到的光电导利用载流子迁移率标准等式转换成对应的载流子浓度，并最终得到不同载流子浓度下对应的硅片少子寿命值

3） 硅片少子寿命量测范围：0.1us—10ms（在对应的注入浓度（Δn）下）

4） 量测（分析）模式包括：准稳态（QSSPC）， 瞬态（Transient），以及一般态（Generalized）三种分析模式三种

5） 量测电阻率范围：3–600 (未掺杂样品) Ohms/sq.

6） 可调光偏压范围：0-50suns

7） 经过校准的注入浓度范围：10¹³–10¹⁶ cm-3

8） 光源光谱：白光和红外光

9） 光源波长：>1000nm

10） 量测样品感应器大小：直径为40mm

11） 感应器感应深度：3000um

12） 量测样品大小：直径40-210mm；直径更小的样品也可以量测

13） 量测样品厚度：10-2000um；其他厚度样品也可以量测

14） 样品的赝开路电压（Implied Voc）： 可以得到样品在做成太阳能电池片之前的赝开路电压（implied Voc）

15） 搭配Suns-Voc一起使用：可以搭配Suns-Voc一起使用，Suns-Voc作为WCT-120的附件。

16） A/D转换器的分辨率：12bit 采样率为5MS/s

17） 工作温度：20℃-25℃

18） 设备尺寸：22.5 cm 宽 x 28 cm深 x 57 cm 高

19） 通用电源电压：100-230VAC, 50/60Hz

20） 保质期：一年保修所有硬件和软件

2.2 Suns-voc技术参数

1） 量测得到样品在开路状态下的赝电流电压（implied IV）曲线：

2） 量测得到样品在做成电池片之前获知其本应能够得到的效率值，和填充因子。

3） 可以实现对样品进行双二极管模型分析，得到电池片的J01和J02。

4） 得到样品的并联电阻（shunt Resistance）电阻值，分析电池片的漏电状况。

5） 经过校准的光源的辐照范围：0.006-6个suns

6） 量测样品尺寸：为210mm

7） 夹具温度可控制在25摄氏度

8） 工作温度：18℃-25℃

9） 设备损耗功率：260W

10）设备尺寸：32 cm 宽 x 28.5 cm深 x 75 cm 高

11）量测原理：电池片工作在开路状态，通过量测探针直接量测电池片在不同服照度下的开路电压值，软件内建双二极管模型回推得到J01，J01, Rshunt等参数，也可以通过计算得到电池片的少子寿命值，并可以去除电池片串联电阻Rs的影响回推得到电池片在相应制程下应该得到的IV参数（效率，填充因子等）

3、WCT-120&Suns-voc设备应用

1）监测原始材料的质量，对其进行等级分类。

2）检测晶元重金属含量处理

3）评估硅片表面和发射极掺杂扩散

4）电池片制造工艺的监控和优化

5）提供太阳能电池片在加工过程中能够得到的IV参数

4、WCT-120&Suns-Voc组成清单

1）WCT-120样品台一个

2）含有红外滤光片的WCT-120程控闪光灯光源系统一套

3）Suns-Voc样品台一个

4）带有中性滤光片的Suns-Voc程控闪光灯光源系统一套

5）信号盒一个

6）带有WCT-120和Suns-Voc软件和NI数据采集卡的电脑一套

7）硬件连接线缆

8）电源供应器一套

9）校准套件 一套