測量薄層電阻的四探針法

薄層電阻在太陽能電池中起著非常重要的作用，它影響著太陽能電池的效率和性能。四探針法能夠測量太陽能電池的薄層電阻，從而精確地獲取電池片的電阻數(shù)據(jù)。「美能光伏」擁有的美能掃描四探針電阻測試儀，憑借其超寬的測量范圍、超高的測量精度，以及多種測量方案等優(yōu)點，致力于在測量和檢驗方面保證產(chǎn)品質(zhì)量。本期「美能光伏」給您介紹測量薄層電阻的四探針法！

四探針法測電阻率原理

四探針又稱開爾文探針法、四端法，廣泛應(yīng)用于表征金屬、半導體等低電阻率材料的方阻、電阻率、電導率等參數(shù)。四探針法通常需要將四根探針沿一條直線等間距排列，外側(cè)兩根探針（1、4）傳輸電流，內(nèi)側(cè)兩根探針測量電壓。

四點探針示意圖

薄層材料的等勢面分布并非半球形，而是呈圓柱形分布，可以理解為半無界樣品的表面切掉一個厚度為t的薄層。對于直線型四探針測量，如果間距相等，則將間距記為S，得到：

所以，

在實際測量過程中，2和3探針之間讀出的數(shù)值即為被測樣品的電阻率。薄層材料的電阻率可表示為：

四探針法在太陽能電池中的應(yīng)用

四探針法常用于測量電池片的電阻率與方阻的絕對值，這是由于四探針法消除了探針和樣品之間的接觸電阻。電阻率、方阻這些參數(shù)可以用來表征太陽能電池的導電性能和載流子遷移率等。例如：對于晶硅太陽能電池，通過四探針法可以測量其電阻率、少子壽命、載流子遷移率等參數(shù)，從而評估其質(zhì)量和性能。

大部分四探針法選擇將電極材料的漿料涂覆薄層或適當厚度于絕緣基底上，而非鋁箔等集流體材料。這種在絕緣基底上的圖層是為了避免基底方向的支流，從而精準測試電極材料的電導。如果以基底為集流體材料，即便通過調(diào)節(jié)探針距離等方法避免支路電流，所得到的結(jié)果仍只能描述涂層的電阻，因為電流轉(zhuǎn)移的方向和圖層平行，忽略了基底和涂層的界面電阻，而不是電極片的真實情況。這是我們用四探針法進行測量時，需要注意的地方。

美能掃描四探針電阻測試儀

FPP230A

「美能掃描四探針電阻測試儀」是專為科學研究設(shè)計的，可以對最大230mm的樣品進行快速、自動的掃描，獲得樣品不同位置的方阻/電阻率分布信息，動態(tài)測試重復性（接近真實場景）可達0.2%，為行業(yè)領(lǐng)先水平。1μΩ~100MΩ的超寬測量范圍可涵蓋大部分應(yīng)用場景，可廣泛適用于光伏、半導體、合金、陶瓷等諸多領(lǐng)域。

四探針法是測量薄層電阻的一種重要方法，通過四探針測量法可以精準地測量太陽能電池的電阻率，從而表征太陽能電池性能的好壞。美能掃描四探針電阻測試儀可通過對太陽能電池不同位置的測量獲得其方阻/電阻率的分布信息。未來，「美能光伏」將用先進、高效的檢測方案，助力光伏企業(yè)用戶高效發(fā)展，并提供更好的測量體驗！