| 聚光太阳电池的可靠性和失效模式与大功率LED芯片的可靠性和失效模式也很多的共同点[3]，三结电池的顶电池是GaInP材料，其带隙约为1.85eV，在通电情况下，发光波长约为680nm，是可见光，对太阳电池接收器通电压（称为亮灯测试），即可以简单判断太阳电池芯片有无异常。在太阳电池的外延、后续芯片工艺制程和接收器封装制程中，通常不可避免的会引入对芯片的损伤，通过亮灯测试，可以观察芯片的损伤类型，经我们的实验观察，异常芯片类型在亮灯测试条件下体现为亮点、暗点、暗斑和暗条纹，亮点和暗点可能源于芯片缺陷或是沾污，暗斑可能源于芯片漏电，电流在芯片上分布不均，而暗条纹可能源于栅线电极脱落或人为的芯片划伤。图4(a)~(d)分别给出亮点、暗条纹（栅线电极脱落）、暗斑和划伤的太阳电池接收器亮灯测试图片。 选用TCA-1热循环条件，芯片温度最高-45℃~85℃，分别在最高温度及最低温度处停留10分钟，一个循环大约需要78分钟；每个温度周期内，在温度>25℃时，周期性施加1.25*Isc（7A）的电流10次。表2为部分接收器在经过超过1000个热循环后的老化前后电性对比，电性测试使用脉冲聚光太阳模拟器，由于实验时间跨度时间较长，考虑到不同时间测试仪器本身的误差，本实验选取标准片作为监控，测试仪测量误差±5%。试验表明，聚光太阳电池芯片在经过1000个循环后电性总体衰减不明显，但划伤半导体及芯片大面积暗区的样品，其电性衰减较大；实验过程中，接收器出现绝缘胶裂开、DBC从铝板脱落、导线表皮收缩等，都是由于温度高于材料其本身所以承受的最高温度导致。 3 聚光太阳电池的湿-热测试 我们从接收器亮灯测试问题样品中挑出7个芯片封装到铝基板上进行高温高湿实验，其中有五个划伤芯片，两个是亮灯正常、采用脉冲聚光太阳能模拟器进行I-V 特性测试也是正常的，这两个正常样品用来与有异常现像的芯片进行对比；环测机设定环境温度65℃、湿度85%。 表4为7个接收器在经过1520个小时高温高湿实验后的老化前后电性对比，电性测试使用脉冲聚光太阳模拟器，由于实验时间跨度时间较长，考虑到不同时间测试仪器本身的误差，本实验选取标准片作为监控，测试仪测量误差±5%。试验表明，聚光太阳电池芯片在经过1520个小时高温高湿实验后，良品在长时间的高温高湿环境下，电性总体衰减不明显，但部分划伤半导体电性衰减较大。分析7个样品经过高温高湿实验前后功率变化和填充因子变化，划伤半导体电性衰减较大的原因主要在于填充因子的降低，其失效模式在于湿气侵入半导体，半导体的损伤加大，从而导致明显的漏电。 |
