美能FPP230A扫描四探针方阻仪：光伏电池片材料电阻率测量的专业解决方案

 

扫描四探针方阻仪是一种用于测量光伏电池片材料薄层电阻的设备，其工作原理基于四探针技术。四探针技术通过在样品表面放置四个探针，利用其中两个探针之间的电流和另外两个探针之间的电压差来计算样品的电阻率。美能扫描四探针方阻仪FPP230A是一款专为光伏产业设计的高精度测试设备，能够对最大230mm * 230mm的样品进行快速、自动的扫描，获取方阻/电阻率分布信息。

 

 

四探针生产工艺以及改进

四探针方阻仪的探针头在设计和制造过程中借鉴了机械钟表机芯的制造工艺。这种借鉴主要体现在精密度和稳定性的要求上。在四探针电阻率测试仪的探针头生产工艺中，高温环氧浇铸锥头是一个关键步骤，这一步骤需要极高的精密度和稳定性，以避免浇液渗漏和产生空洞的问题。

 

直线四探针法电阻率测量示意图

 

 

性能方面：改进的Rymaszewski法自动消除探针纵向游移影响的优点,将它应用于斜置式方形探针测试法中;在斜置式方形四探针机械平台的基础上,完成了整个测试电路的硬件设计和软件编程,研制出一台具有输出高精度高稳定性恒流源的斜置式方形探针分析仪。

材料方面：使用红宝石轴承来引导碳化钨探针是优势所在。红宝石轴承因其优异的耐磨性和低摩擦特性，能够有效地支持碳化钨探针在高速旋转时的稳定性，从而提高探针头的整体性能和寿命。这种材料的选择不仅提升了探针头的功能性，也延长了其使用寿命，是一种符合现代精密仪器发展趋势的创新应用。

 

「美能扫描四探针方阻仪FPP230A」探针头借鉴了机械钟表机芯制造工艺,使用红宝石轴承引导碳化钨探针,确保高机械精度和长使用寿命，且动态测试重复性＜0.2%。

美能探针头参数

探针间距 :  1.00mm

 

 

探针材料 : 碳化钨

 

 

探针压力(可选) :3~5N(薄膜)

 

 

机械游移 : < 0.3%

 

 

宝石轴承内孔与探针间距 : < 6μm

 

 

测量光伏电池片材料薄层电阻半无界样品电阻率计算

在测量光伏电池片材料薄层电阻和计算其半无界样品电阻率时，四探针法是一种常用的测量薄层电阻的方法，它通过测量两个对角线上的电流和电压来计算电阻率。

 

这种方法适用于不同厚度的样品，对于半无界样品，即那些边界条件不完全定义的样品，可以采用基于数学模型的方法来进行电阻率的计算。当样品厚度和样品边缘到探针的距离远远大于 探针间距的时候 ,可以认为被测样品为半无界样品。在这种半无界的样品上由探针引入强度为l 的点电流源 , 若材料均匀且各向同性, 电流分布呈球对称, 由此产生的等电位面为同心球面。

 

点电流源在半无界样品产生同心球面等电位面示意图

 

 

半无界样品上使用不规则位置四探针进行电阻测试示意图 由下图所示。

 

 

点 1和 4分别为电流输入和输出探针的位置 , 点 2和3为测量电压降探针位置。点 1和 4可以看作点电 流源 , 因此点2和点3的电势分别为

 

 

扫描四探针方阻仪

 

● 最大支持 230 mm * 230 mm 样品，

 

 

● 快速、自动扫描获得不同位置的方阻/电阻率分布信息

 

 

●超宽测量范围1mΩ~100MΩ，涵盖绝大部分电阻测量应用场景。

 

 

●行业领先的动态重复性＜0.2%。

 

 

美能扫描四探针方阻仪FPP230A凭借其卓越的设计和技术优势，成为不可或缺的测试设备。拥有行业领先的动态测试重复性，接近真实场景的测试重复性高达0.2%。此外，其超宽的测量范围（1mΩ~100MΩ）使其适用于各种电阻测量应用场景，包括太阳能电池、半导体、合金和导电膜等领域。通过FPP230A，光伏电池片材料薄层电阻的测量变得更加精准、高效，为光伏材料质量评估提供了强有力的支持。