光伏探测器PN结品质与反向电流的间接测量与解析公式

本文主要探讨了在光伏探测器领域中，PN结品质因子和反向饱和电流这两个关键特性参数的测量方法。由于制造工艺和生产条件的差异，这些参数在不同器件间表现出显著的多样性。作者提出了一种间接测量PN结特征参数的新方法，这种方法利用的是数值计算技术，特别关注了计算过程的收敛性，确保了结果的准确性。 文章的核心内容是数学证明了所采用的数值计算方法的收敛性，这是一种关键的技术验证，确保了在计算过程中数据接近真实值的过程是稳定和有效的。此外，作者还设计了两个简化的解析计算公式，分别基于开路电压和短路电流来估算PN结品质因子和反向饱和电流。通过与迭代法计算结果的对比，结果显示，使用简化解析公式得到的品质因子和反向饱和电流的相对误差分别是0.03%和0.25%，这表明新方法在精度上具有优势。 然而，尽管解析公式在一定程度上提高了计算效率，但与实验数据相比较，使用迭代法得到的开路电压值的相对误差不小于0.3%，这表明在某些情况下，迭代法可能更为精确，尤其是在对开路电压的精确测量上。 本文的贡献在于提供了一种实用且相对误差较小的PN结特性参数测量方法，这对于优化光伏探测器的设计和性能评估具有重要的实际应用价值。同时，它也为光电子学和光伏探测领域的研究人员提供了一个新的思考角度和计算工具，促进了该领域的进一步发展。