電荷キャリア濃度、移動度、およびライフタイムの同時測定

初めて、過渡、定常状態、および小信号フォトコンダクタンス減衰ライフタイム測定法を単一のシステムに統合することに成功しました。3つの動作モードは互いに補完し合い、各測定の精度を向上させ、個々のモードの限界を効果的に補償します。目標は、最新のSi太陽電池にとって関心のある全照射強度範囲にわたって、注入レベルΔnの関数として非常に正確なキャリアライフタイムτの結果を提供することです。3つの方法の組み合わせにより、精度が向上した移動度モデルフリーのτ(Δn)データが得られるだけでなく、Δnの関数としての過剰キャリア移動度の合計も得られます。これは、最新の太陽電池が動作する高注入レベルにおいて重要であり、文献中の移動度モデルでは大きな差異が見られます。

この目的のために開発された実験装置は、渦電流フォトコンダクタンスセンサーと精密な光制御用レーザーを利用しています。このような測定で安定した温度を維持することは課題ですが、スマートレーザー制御と高度な換気システムの適用により克服しています。測定の結果、3つの本質的に異なるモードで決定されたτ(Δn)値において優れた一致が得られ、以前提示された移動度モデルに近い移動度の値が得られました。

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