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(diǎn)，致力于在測量和檢驗(yàn)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(dǎo)體等低電阻率材料的方阻、電阻率、電導(dǎo)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(diǎn)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(gè)厚度為t的薄層。對(duì)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(shí)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(duì)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(dǎo)電性能和載流子遷移率等。例如：對(duì)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(píng)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(dāng)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(zhǔn)測試電極材料的電導(dǎo)。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?yàn)殡娏鬓D(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(shí)情況。這是我們用四探針法進(jìn)行測量時(shí)，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(xué)研究設(shè)計(jì)的，可以對(duì)最大230mm的樣品進(jìn)行快速、自動(dòng)的掃描，獲得樣品不同位置的方阻/電阻率分布信息，動(dòng)態(tài)測試重復(fù)性（接近真實(shí)場景）可達(dá)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(dǎo)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(zhǔn)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(duì)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(jìn)、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(yàn)！