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电阻率与霍尔电压的测量

PV电池材料的电阻率可以采用四针探测的方式，通过加载电流源并测量电压进行测量，其中可以采用

四点共线探测技术或者范德堡方法。

在使用四点共线探测技术进行测量时，其中两个探针用于连接电流源，另两个探针用于测量光伏材料

上电压降。在已知PV材料厚度的情况下，体积电阻率（ρ）可以根据下列公式计算得到：

ρ = (π/ln2)(V/I)(tk)

其中，ρ =体积电阻率，单位是Ωcm，V=测得的电压，单位是V，I=源电流，单位是A，t=样本厚度，

单位是cm，k=校正系数，取决于探针与晶圆直径的比例以及晶圆厚度与探针间距的比例。

六、范德堡电阻率测量方法

测量PV材料电阻率的另外一种技术是范德堡方法。这种方法利用平板四周四个小触点加载电流并测量

产生的电压，待测平板可以是厚度均匀任意形状的PV材料样本。

范德堡电阻率测量方法需要测量8个电压。测量V1到 V8是围绕材料样本的四周进行的，如图7所示。

图7  耐持蓄电池价格

图7. 范德堡电阻率常用测量方法 

按照下列公式可以利用上述8个测量结果计算出两个电阻率的值：

ρA = (π/ln2)(fAts)[(V1 – V2 +V3 – V4)/4I]

ρB = (π/ln2)(fBts)[(V5 – V6 +V7 – V8)/4I]

其中，ρA和 ρB分别是两个体积电阻率的值，ts =样本厚度，单位是cm，V1 – V8是测得的电压，

单位是V，I=流过光伏材料样品的电流，单位是A，fA和 fB是基于样本对称性的几何系数，它们与两

个电阻比值QA和 QB相关，如下所示：

QA = (V1 – V2)/(V3 – V4)

QB = (V5 – V6)/(V7 – V8)

当已知ρA和 ρB的值时，可以根据下列公式计算出平均电阻率（ρAVG）：

ρAVG = (ρA + ρB)/2

高电阻率测量中的误差可能来源于多个方面，包括静电干扰、漏电流、温度和载流子注入。当把某个

带电的物理拿到样本附近时就会产生静电干扰。要想限度减少这些影响，应该对样本进行适当的

屏蔽以避免外部电荷。这种屏蔽可以采用导电材料制作，应该通过将屏蔽层连接到测量仪器的低电势

端进行正确的接地。电压测量中还应该使用低噪声屏蔽线缆。漏电流会影响高电阻样本的测量精度。

漏电流来源于线缆、探针和测试夹具，通过使用高质量绝缘体，限度降低湿度，启用防护式测量

，包括使用三轴线缆等方式可以尽量减少漏电流。

 脉冲式I-V测量

除了直流I-V和电容测量，脉冲式I-V测量也可用于得出太阳能电池的某些参数。特别是，脉冲式I-V

测量在判断转换效率、***短载流子寿命和电池电容的影响时一直非常有用。

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