何璇 陈长缨 洪岳 张浩

（1.广东省高等学校光电信息与传感技术重点实验室（暨南大学） 2.暨南大学光电工程系）

1 引言

随着世界各国对能源需求的不断增长和对环境保护要求的日益增强，清洁能源的推广应用已成必然趋势。太阳能的开发利用对改善当前的能源结构，减少污染，保护环境有重要意义[1]。在太阳能的利用中，太阳电池的应用最受关注。硅太阳电池于1958年首先在航天器上得到应用，自本世纪70年代以来，晶体硅就作为基本的电池材料占据着统治地位。单晶硅材料中光生少数载流子寿命是太阳电池设计及生产过程中的一个重要参数，它对半导体器件的性能、太阳能电池的效率都有重要的影响[2]。本文基于微波光电导法的测量原理，从单晶硅材料中的电导率和少数载流子浓度的关系着手，提出了一个基于激光—微波双辐射源的硅材料非平衡少数载流子寿命测量系统，并实现了对其寿命的初步测量。

2 微波光电导法测量的基本原理

微波光电导法（Microwave Photoconductivity Decay，μ-PCD）是测量少数载流子寿命的基本方法，主要包括激光注入产生电子—空穴对和微波探测信号的变化两个过程。

一般采用微波反射信号来探测样品电导率信号的变化，因为相比与微波透射或吸收信号，微波反射信号不易受样品形状和尺寸的影响。

测试系统的原理是通过测试从样品表面反射的微波功率的时间变化曲线来记录光电导的衰减[3,7]。其测试系统的基本结构如图1所示。……