光伏硅片电阻率测试仪量值溯源方法研究
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2019-05-06 15:53

  《光伏硅片电阻率测试仪量值溯源方法研究》(项目编号:2016R1031-5)项目为福建省省属公益类科研院所基本科研专项。2016年4月立项, 2018年5月完成验收。本项目通过调研现有的各种硅片电阻率测试方法的特点和测试原理,详细分析了四探针测试技术的基本原理,研究四探针测试技术中的影响测精度的各种因素,分析了测量过程中常见的干扰因素并提出相应的解决办法,开发光伏硅片电阻率准确测量的方法,进行测量不确定度理论研究,提高电阻率测量准确度和可靠性。研究硅电阻率标准片的稳定性与保存方法的相关性,为提高硅电阻率标准片稳定性提供有效的方法。构建电阻率测量平台,研制电阻率测试仪校准模块,建立准确可靠的光伏用硅片电阻率测试仪量值溯源方法,并应用于太阳能电池片、光伏硅片生产企业,具有良好的经济社会效益。

  本项目主要取得以下成果:

  1、实现了对光伏用硅片电阻率的准确测量。对影响硅片电阻率的各方因素,如测试温度、测量时硅片的定位、测试用探针头、硅片存放条件等关键影响因素展开研究,并对各影响因素提出了相应的解决办法,如通过定位环改善定位问题,通过温控台来减小实验中温度波动;分析了用于校准的硅电阻率标准片的稳定性和标片的保存及使用方法。

  2、构建了电阻率测试仪校准模块。对所研制的4D280SI 四探针电阻率测试仪校准模块D3820、4D280SI 四探针电阻率测试仪及280随机携带的标准电阻分别开展了计量性能校准实验。以标准电阻作为测量标准,校准280的阻值测量性能,测量结果表明280的电阻测量指标为±0.1%。利用D3820校准280的阻值功能时,校准结果的相对扩展不确定度为0.12%~0.15%。利用D3820校准280的电流源时,280的方波电流的幅值误差约3%。在前述实验的基础上,还对280的电压检测指标进行了评估,获得了280的电压检测指标为0.2%。

  3、实现了四探针电阻率测试仪电参数测量准确度的评估,完善了硅片电阻率量传溯源体系,包括硅片电阻率的测量和电阻率测量仪的校准。对影响四探针电阻率测试仪校准、硅片电阻率测量以及硅片方块电阻测量的各影响因素进行了不确定度评估,完善了硅片电阻率量传溯源体系,为光伏产业硅片测试设备计量提供了重要的技术支撑。

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