多晶硅太阳能电池低频噪声机理分析及其可靠性筛选方法研究

太阳能电池是目前世界各国争相发展的清洁可再生能源，它在太空及地球的应用日趋广泛，特别是在人造卫星的动力供应方面有不可替代的作用。随着应用的推广，对太阳能电池的可靠性进行高效且无损的测试引起了国内外的高度关注。研究表明，器件内部的低频噪声是预测器件可靠性的敏感参数，且噪声测试作为一种快速和无损的测试方法，已被用于多种器件的可靠性估计。但将噪声用于太阳能电池的可靠性估计还存在若干尚未解决的关键性问题。本项目拟在现有太阳能电池噪声研究的基础上，对反偏条件下单晶硅太阳能电池的微等离子体噪声特性进行研究，揭示其与单晶硅太阳能电池可靠性的具体关系；观察多晶硅太阳能电池的噪声特性，对比两种电池的噪声特性，确定多晶硅太阳能电池中的噪声类型；改进现有噪声测试系统，通过实验验证多晶硅太阳能电池中噪声产生机理及其与可靠性的关系；最后通过噪声时频分析，探寻多晶硅太阳能电池可靠性筛选的有效参数与方法。

太阳能电池可以直接将太阳能转化为电能，是解决能源危机和环境污染重要手段。目前，太阳能电池广泛应用于从航天、海洋到日常生活的各个领域中，因此它的可靠性及其评估方法受到国内外的高度重视。研究表明，低频噪声是器件可靠性的敏感参数，已成功运用到多种半导体器件的可靠性估计中，属于无损检测方法。本项目在原有太阳能电池噪声研究的基础上，对比了不同硅太阳能电池噪声特性，对反偏条件下硅太阳能电池的低频噪声特性进行研究,揭示了其与硅太阳能电池可靠性的关系;测量了大量多晶硅太阳能电池噪声特性,确定了多晶硅太阳能电池的噪声类型;验证了多晶硅太阳能电池中噪声的产生机理及其与可靠性的关系；最后通过对噪声时频域分析，给出三种基于噪声的太阳能电池无损检测方案。本项目首次提出了基于噪声测试的太阳能电池无损检测方案，对航天用太阳能电池可靠性检测具有十分重要的意义。