[发明专利]一种基于电化学阻抗谱测试分析太阳电池理想因子的方法

权利要求书

1.一种基于电化学阻抗谱测试分析太阳电池理想因子的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)选择一片晶硅太阳电池片；

2)在步骤1)所选择的太阳电池片上施加不同的正向直流偏压V，使用电化学工作站对所选择的太阳电池片进行阻抗谱测试，得到不同正向直流偏压下太阳电池片的电化学阻抗图谱；在测试过程中，采用幅值为5～20mV，频率范围为1Hz到1MHz的小振幅交流电压，作为扰动；

3)采用ZView软件建立太阳电池片等效电路模型，对步骤2)测试得到的电化学阻抗图谱进行拟合，得到不同正向直流偏压下等效电路中化学电容C_μ；

4)拟合正向直流偏压V和化学电容C_μ的曲线图；

5)根据步骤4)所拟合的曲线图，确定化学电容与直流偏压成指数关系的偏压起始值V₁，

6)利用化学电容与直流偏压的指数关系式确定一次关系式ln C_μ＝aV+b，

拟合正向直流偏压V和ln C_μ在V₁到太阳电池片开路电压V_oc的线性曲线图，得出斜率a；

7)根据a计算太阳电池片理想因子A，计算如下：

由化学电容与直流偏压的指数关系式两边取对数，对比一次关系式ln C_μ＝aV+b得到：

进而计算出A；

其中，q为电荷量绝对值，L为太阳电池片活性层厚度，n₀为平衡状态时少数载流子密度，k_B为玻尔兹曼常数，T为太阳电池片温度。

2.根据权利要求1所述的一种基于电化学阻抗谱测试分析太阳电池理想因子的方法，其特征在于，所述步骤2)中，正向直流偏压V的范围为从零到太阳电池片的开路电压V_oc。

3.根据权利要求1所述的一种基于电化学阻抗谱测试分析太阳电池理想因子的方法，其特征在于，所述步骤3)中，ZView软件建立的等效电路模型为一个电容C_μ与一个电阻R_r并联后与另一电阻R_s串联所组成，其中，R_r为复合电阻，R_s为串联电阻。

4.根据权利要求3所述的一种基于电化学阻抗谱测试分析太阳电池理想因子的方法，其特征在于，所述拟合过程如下：

3-1)首先根据测试得到的电化学阻抗谱初步确认等效电路的合理性，具体原则为电化学阻抗谱的奈斯奎特图中第一象限中有几个弧，等效电路便有几对RC并联与之对应，通过分析观察图谱，看到晶硅电池片在奈斯奎特图中只有一个半圆弧，因此通过R_r，C_μ电路元件的并联拟合是合理的；

3-2)根据建立的等效电路模型，利用ZView软件的自动拟合功能拟合等效电路模型中各个元件参数初始值，根据误差结果调整参数值使拟合误差在5％以内；

3-3)当仅通过调整参数值无法使拟合误差小于5％时，通过增减等效电路中相应元件来调整电路模型，使拟合误差在5％以内，得到不同正向直流偏压下等效电路中化学电容C_μ具体参数。