1.1依据g-r噪声的太阳能电池资料深能级杂质检测
1.1.1 g-r噪声的发生机制与模型
在半导体资料或者是器材中，存在着能够发射或抓获载流子的各种杂质中心。依据它们在禁带中能级方位的不同，别离起着受主中心、施主中心、圈套中心或发生-复合中心的效果。这些杂质中心对载流子的发射和抓获是一种随机事情，因而占有其能级的载流子数目随机涨落，一起引起导带电子或价带空穴的随机改变。
由此而发生的噪声称为发生-复合噪声，简称g-r噪声。当杂质能级低于费米能级若干kT时，该能级总是满的；当杂质能级高于费米能级若干kT时，该能级总是空的。所以，只要能量在费米能级邻近几个kT范围内的杂质中心才对g-r噪声有显着奉献。浅施主能级或者是浅受主能级别离接近导带底和价带顶，在一般的温度和偏置范围内，距费米能级较远，对g-r噪声的奉献甚微。因而，g-r噪声首要来历于禁带中部邻近的深能级发生-复合中心和圈套中心[47]。Hsu指出[48] p-n结的空间电荷区存在着由一个电荷操控的缺点树立的势垒，这个势垒引起的双稳态的动摇引起了g-r噪声。缺点区的势垒要比二极管的无缺点区低许多，因而，缺点区的电流要比无缺点部分大许多。
其间I是经过p-n结的直流电流，qΔV是有用势垒动摇的数值，ΔAA为有用面积的相对改变，n为I-V特性曲线的抱负因子。
树立g-r噪声的模型需求界说两个时刻常数+τ和
τ，+τ为g-r中心为空状况（没有电子占有）的时刻，即抓获时刻常数，
τ为g-r中心被电子占有的时刻，即发射时刻常数。在时刻+τ内经过缺点的电流为最大值，而在
τ时刻内经过缺点的电流为最小值。
1.1.2使用g-r噪声的太阳能电池深能级杂质剖析
噪声作为半导体器材质量操控和可靠性评价的东西，已得到广阔研讨者共同承受和广泛应用。测验因为器材内部的潜在缺点引起的噪声对器材质量进行研讨的办法已经有好久的前史了。当Z.Chobola研讨单晶硅电池时[46]，有20%的器材呈现了g-r噪声。g-r噪声的呈现阐明在p-n结空间电荷区存在位错，而且这些位错中存在的金属杂质增强了噪声。从以上的阐明能够看出g-r噪声的存在能够作为器材可靠性评价的东西。经过对太阳能电池正向噪声的测验能够发现，g-r噪声功率谱密度随正向偏压的改变与1/f噪声的不同[46]，见图2.1.
图2.1给出了文献中进行实验的204和206两个样品的电压噪声功率谱密度随正向偏置电压改变的曲线。在正向偏压为0.2V时，样品206的噪声功率谱密度要比204高一个量级，达到了5*10 -15 V 2 s.在功率匹配的条件下得到了最大噪声功率谱密度。样品206在电压0.3V到0.5V时呈现了g-r噪声。图2.2给出了在偏压为0.42V时样品呈现的g-r噪声的时域图画[46]。从图中能够看出噪声为双稳态脉冲噪声，时刻常数别离为0.01s和0.2s.
当太阳能电池中呈现g-r噪声时，阐明太阳能电池内部存在深能级杂质，经过测验噪声功率谱密度随温度的改变联系，能够确认太阳能电池中深能级杂质的能级巨细。
图2.3给出了样品206电压功率谱密度在280K到420K的温度范围内随温度的改变，呈现了3个中心频率，100Hz、1K和10KHz.噪声电压是在100Ω的电阻上丈量得到的[46]。电流常数为7mA.曲线中呈现了一个尖峰，跟着频率的下降移向低温区。峰值频率和温度为：100Hz/295K，1KHz/340K和10KHz/385K.
