光伏電池用硅材料補(bǔ)償度測量方法（GB/T 29850-2013）

　　1范圍

　　本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了光伏電池用硅材料補(bǔ)償度的測量和分析方法。

　　本標(biāo)準(zhǔn)適用于光伏電池用非摻雜硅材料補(bǔ)償度的測量和分析。

　　2規(guī)范性引用文件

　　下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

　　GB/T 4326非本征半導(dǎo)體單晶霍爾遷移率和霍爾系數(shù)測量方法

　　GB/T 14264半導(dǎo)體材料術(shù)語

　　GB/T 24581低溫傅立葉變換紅外光譜法測量硅單晶中Ⅲ、Ⅴ族雜質(zhì)含量的測定方法

　　GB/T 29057用區(qū)熔拉晶法和光譜分析法評價多晶硅棒的規(guī)程

　　3術(shù)語和定義

　　GB/T 14264界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

　　4方法原理

　　利用載流子濃度與溫度變化關(guān)系的電中性方程，對n(P)-T-1關(guān)系曲線進(jìn)行計算機(jī)擬合分析，從而得到補(bǔ)償度。電中性方程（以N型樣品為例）如式（1）所示：

　　5干擾因素

　　5.1測試溫度的準(zhǔn)確性直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

　　5.2電極應(yīng)具有良好的歐姆接觸，以確保測量的準(zhǔn)確性。

　　5.3對于多晶硅樣品，區(qū)熔拉晶過程和取樣位置會對多晶硅的評價造成影響。

　　6環(huán)境條件

　　6.1溫度為15℃-28℃。

　　6.2相對濕度應(yīng)不大于65％。

　　6.3測試屏蔽室應(yīng)無機(jī)械沖突，避免震動，無電磁干擾合格大功率用電設(shè)備。

　　7儀器設(shè)備

　　7.1霍爾測試系統(tǒng)

　　7.1.1恒流源

　　為樣品提供電流，其電流穩(wěn)定度應(yīng)優(yōu)于±0.5％。

　　7.1.2電壓表

　　測量樣品電壓，準(zhǔn)確度應(yīng)優(yōu)于±0.5％，電壓表的輸入阻抗應(yīng)為被測樣品阻抗的10000倍以上。

　　7.1.3磁體

　　磁通密度應(yīng)在0.2T-1.0T范圍內(nèi)，在樣品所處范圍內(nèi)，磁通密度均勻性應(yīng)優(yōu)于±1％。

　　7.1.4開關(guān)矩陣

　　用于改變樣品中電流流量通方向和測量相對電極的電壓，開關(guān)矩陣應(yīng)具有良好的絕緣性和可靠性。

　　7.2樣品室

　　7.2.1樣品室由低溫裝置、測溫裝置、樣品架組成。樣品室應(yīng)由非磁性材料組成，溫度可調(diào)且能夠保證樣品溫度具備一定的穩(wěn)定性。加熱裝置如為電阻絲加熱則應(yīng)注意電阻絲的繞制及擺放，避免電阻絲在通電過程中產(chǎn)生垂直于樣品表面的磁場。

　　7.2.3低溫裝置的溫度范圍為10K-400K，控溫精度應(yīng)優(yōu)于±0.05K。測溫裝置的溫度傳感元件應(yīng)盡量靠近被測樣品，以保證測量溫度與樣品溫度的一致性。

　　8試樣制備

　　8.1單晶測量試樣

　　按GB/T 4326對單晶硅測量試樣進(jìn)行加工處理，超聲清洗后晾干，待用。

　　8.2多晶測量試樣

　　按GB/T 29057將多晶硅棒樣品制備成單晶硅，并按照上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的位置取樣，切割成厚度為1mm的圓片，按范德保樣片的要求將圓片制備成測量試樣，超聲清洗后晾干，待用。

　　8.3歐姆電極的制備

　　利用蒸發(fā)、濺射等技術(shù)制備測量試樣的電極，在不影響電極引線正常引出的情況下，電極的尺寸應(yīng)盡可能小（最好點(diǎn)接觸）、靠近邊緣，并盡可能在樣品對稱的位置上制備電極（確保電極與樣品歐姆接觸）。

　　9測試步驟

　　9.1強(qiáng)待測樣品防止在樣品架上，密封置于次體檢的致冷系統(tǒng)中，應(yīng)于磁極中央，磁場應(yīng)垂直樣品表面。

　　9.2開啟真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到0.1Pa時，開啟低溫系統(tǒng)。

　　9.3根據(jù)樣品要求選定起始溫度，并進(jìn)行溫度控制，待溫度穩(wěn)定后加磁場進(jìn)行霍爾系數(shù)測量。

　　9.4設(shè)定下一個溫度點(diǎn)，待溫度穩(wěn)定后，重復(fù)9.3步驟，直到測定完全溫區(qū)，得到n-T-1關(guān)系曲線。

　　9.5為了減小誤差，變溫測量在低溫區(qū)取點(diǎn)要密，n-T-1關(guān)系曲線要求呈現(xiàn)明顯的去離化過程（以曲線光滑，不出現(xiàn)扭曲為好）。

　　10數(shù)據(jù)處理

　　10.1將不同溫度下所獲得的測量數(shù)據(jù)，根據(jù)式（6）進(jìn)行計算，并取γ因子等于1進(jìn)行修正。

　　11精密度

　　12報告

　　報告至少應(yīng)包含以下內(nèi)容：

　　a)送樣單位和送樣日期；

　　b)樣品名稱、規(guī)格和編號；

　　c)儀器型號；

　　d)測量環(huán)境；

　　e)測量結(jié)果，包括補(bǔ)償度和關(guān)系曲線；

　　f)操作者、測量日期、測量單位。