光伏电池用硅材料补偿度测量方法（GB/T 29850-2013）

　　1范围

　　本标准规定了光伏电池用硅材料补偿度的测量和分析方法。

　　本标准适用于光伏电池用非掺杂硅材料补偿度的测量和分析。

　　2规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

　　GB/T 4326非本征半导体单晶霍尔迁移率和霍尔系数测量方法

　　GB/T 14264半导体材料术语

　　GB/T 24581低温傅立叶变换红外光谱法测量硅单晶中Ⅲ、Ⅴ族杂质含量的测定方法

　　GB/T 29057用区熔拉晶法和光谱分析法评价多晶硅棒的规程

　　3术语和定义

　　GB/T 14264界定的术语和定义适用于本文件。

　　4方法原理

　　利用载流子浓度与温度变化关系的电中性方程，对n(P)-T-1关系曲线进行计算机拟合分析，从而得到补偿度。电中性方程（以N型样品为例）如式（1）所示：

　　5干扰因素

　　5.1测试温度的准确性直接影响测量结果的准确性。

　　5.2电极应具有良好的欧姆接触，以确保测量的准确性。

　　5.3对于多晶硅样品，区熔拉晶过程和取样位置会对多晶硅的评价造成影响。

　　6环境条件

　　6.1温度为15℃-28℃。

　　6.2相对湿度应不大于65％。

　　6.3测试屏蔽室应无机械冲突，避免震动，无电磁干扰合格大功率用电设备。

　　7仪器设备

　　7.1霍尔测试系统

　　7.1.1恒流源

　　为样品提供电流，其电流稳定度应优于±0.5％。

　　7.1.2电压表

　　测量样品电压，准确度应优于±0.5％，电压表的输入阻抗应为被测样品阻抗的10000倍以上。

　　7.1.3磁体

　　磁通密度应在0.2T-1.0T范围内，在样品所处范围内，磁通密度均匀性应优于±1％。

　　7.1.4开关矩阵

　　用于改变样品中电流流量通方向和测量相对电极的电压，开关矩阵应具有良好的绝缘性和可靠性。

　　7.2样品室

　　7.2.1样品室由低温装置、测温装置、样品架组成。样品室应由非磁性材料组成，温度可调且能够保证样品温度具备一定的稳定性。加热装置如为电阻丝加热则应注意电阻丝的绕制及摆放，避免电阻丝在通电过程中产生垂直于样品表面的磁场。

　　7.2.3低温装置的温度范围为10K-400K，控温精度应优于±0.05K。测温装置的温度传感元件应尽量靠近被测样品，以保证测量温度与样品温度的一致性。

　　8试样制备

　　8.1单晶测量试样

　　按GB/T 4326对单晶硅测量试样进行加工处理，超声清洗后晾干，待用。

　　8.2多晶测量试样

　　按GB/T 29057将多晶硅棒样品制备成单晶硅，并按照上述标准规定的位置取样，切割成厚度为1mm的圆片，按范德保样片的要求将圆片制备成测量试样，超声清洗后晾干，待用。

　　8.3欧姆电极的制备

　　利用蒸发、溅射等技术制备测量试样的电极，在不影响电极引线正常引出的情况下，电极的尺寸应尽可能小（最好点接触）、靠近边缘，并尽可能在样品对称的位置上制备电极（确保电极与样品欧姆接触）。

　　9测试步骤

　　9.1强待测样品防止在样品架上，密封置于次体检的致冷系统中，应于磁极中央，磁场应垂直样品表面。

　　9.2开启真空泵，当真空度达到0.1Pa时，开启低温系统。

　　9.3根据样品要求选定起始温度，并进行温度控制，待温度稳定后加磁场进行霍尔系数测量。

　　9.4设定下一个温度点，待温度稳定后，重复9.3步骤，直到测定完全温区，得到n-T-1关系曲线。

　　9.5为了减小误差，变温测量在低温区取点要密，n-T-1关系曲线要求呈现明显的去离化过程（以曲线光滑，不出现扭曲为好）。

　　10数据处理

　　10.1将不同温度下所获得的测量数据，根据式（6）进行计算，并取γ因子等于1进行修正。

　　11精密度

　　12报告

　　报告至少应包含以下内容：

　　a)送样单位和送样日期；

　　b)样品名称、规格和编号；

　　c)仪器型号；

　　d)测量环境；

　　e)测量结果，包括补偿度和关系曲线；

　　f)操作者、测量日期、测量单位。