1/f noise as a diagnostic tool for non-destructive testing of silicon solar cells

• Autorzy: Chobola Z. , Hasse L. , Spiralski L.

Warianty tytułu

PL

Szum 1/f jako narzędzie diagnostyczne badań nieniszczących krzemowych ogniw słonecznych

• Konferencja: Miernictwo Sygnałów Przypadkowych - NOISE 2005 (4 ; 23-24.05.2005 ; Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

About 20 solar cells manufactured from silicon single crystals have been measured, m. For the purpose of accelerated ageing, the samples were subjected simultaneously to a higher temperature 400 K. The sample I-V characteristic and the noise parameters were measured before sample stressing and, subsequently after 200, 500, 1000, 2000, 3000, 5000 and 10000 stressing hours. Noise spectral density related to defects is of 1/f type. Samples with lower noise have higher efficiency. The average value of the noise spectral density increases with stressing time. Taking into account the measurement results we propose to use the power spectral density parameter Sim measured at forward current I_F = 10⁻³ A as a quality an reliability indicator. It has been found out that there is a strong correlation between the initial-state noise and the conversion efficiency after 10000 hours of stressing.

PL

Przeprowadzono badania eksperymentalne charakterystyk stałoprądowych oraz szumowych krzemowych ogniw słonecznych. Wykonano pomiary około 20 ogniw słonecznych wytworzonych z pojedynczych kryształów krzemu. W celu zrealizowania przyspieszonego starzenia, badane próbki były testowane w podwyższonej temperaturze 400 K. Charakterystyki stałoprądowe I-V oraz szumowe były mierzone przed poddaniem próbek starzeniu oraz w trakcie tego procesu, kolejno, po 200, 500, 1000, 2000, 3000, 5000, oraz 10000 godzin starzenia. Gęstość widmowa mocy szumów odnosząca się do defektów jest typu 1/f. Próbki o niższym poziomie szumów posiadają większą efektywność przetwarzania energii. Średnia wartość gęstości widmowej mocy wzrasta z czasem przyspieszonego starzenia. Autorzy proponująwykorzystanie parametru SIM, odnoszącego się do gęstości widmowej mocy szumów przy polaryzacji w kierunku przewodzenia dla prądu I_F = 10⁻³ A jako wskaźnika jakości i niezawodności.

Słowa kluczowe

EN

silicon solar cells; noise measurement; reliability

PL

krzemowe ogniwa słoneczne; pomiar szumów; niezawodność

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 47, nr 1
• Strony: 48--49
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., wykr.

Twórcy

autor

Chobola Z.

autor

Hasse L.

autor

Spiralski L.

• Vysoke Uceni Technicke v Brne, Faculta Stavebni, Ustav Fyziky Brno, Czech Republic

Bibliografia

• [1] Van der Ziel A., Tong H.: Low frequency noise predicts when a transistor will fail. Electronics, vol. 39. (24), 1966 pp. 95-97.
• [2] Vandamme L. K. J., Alabedra R. and Zommiti M.: 1/f noise as a reliability estimation for solar cells. Solid - State Electron., vol. 26, pp. 671-674, 1983.
• [3] Kleinpenning T. G.: 1/f noise in electronic devices. Proc. of Intern. Conf. Noise in Physical Systems 1989, Budapest 1990, pp. 443-454.
• [4] Konczakowska A.: Lifetime dependence on 1/f noise of bipolar transistors. Proc. of Intern. Conf. Noise in Physical Systems (CM. van Vliet, ed.), p. 489, World Scientific, Singapore, 1987.
• [5] Chobola Z.: Noise as a tool for non-destructive testing of single-crystal silicon solar cells. Microelectronics Reliability 41 (2001) pp. 1947-1952.
• [6] Handel P.: Phys. Rev. Letters, vol. 34 (1975) pp. 1492-1498.
• [7] Chobola Z.: Impulse noise in silicon solar cells. Microelectronics Journal 32 (2001) pp. 707-711.