掃描四探針方阻儀是一種用于測量光伏電池片材料薄層電阻的設(shè)備，其工作原理基于四探針技術(shù)。四探針技術(shù)通過在樣品表面放置四個(gè)探針，利用其中兩個(gè)探針之間的電流和另外兩個(gè)探針之間的電壓差來計(jì)算樣品的電阻率。美能掃描四探針方阻儀FPP230A是一款專為光伏產(chǎn)業(yè)設(shè)計(jì)的高精度測試設(shè)備，能夠對(duì)最大230mm * 230mm的樣品進(jìn)行快速、自動(dòng)的掃描，獲取方阻/電阻率分布信息。

四探針生產(chǎn)工藝以及改進(jìn)

四探針方阻儀的探針頭在設(shè)計(jì)和制造過程中借鑒了機(jī)械鐘表機(jī)芯的制造工藝。這種借鑒主要體現(xiàn)在精密度和穩(wěn)定性的要求上。在四探針電阻率測試儀的探針頭生產(chǎn)工藝中，高溫環(huán)氧澆鑄錐頭是一個(gè)關(guān)鍵步驟，這一步驟需要極高的精密度和穩(wěn)定性，以避免澆液滲漏和產(chǎn)生空洞的問題。

直線四探針法電阻率測量示意圖

性能方面：改進(jìn)的Rymaszewski法自動(dòng)消除探針縱向游移影響的優(yōu)點(diǎn),將它應(yīng)用于斜置式方形探針測試法中;在斜置式方形四探針機(jī)械平臺(tái)的基礎(chǔ)上,完成了整個(gè)測試電路的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程,研制出一臺(tái)具有輸出高精度高穩(wěn)定性恒流源的斜置式方形探針分析儀。

材料方面：使用紅寶石軸承來引導(dǎo)碳化鎢探針是優(yōu)勢(shì)所在。紅寶石軸承因其優(yōu)異的耐磨性和低摩擦特性，能夠有效地支持碳化鎢探針在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的穩(wěn)定性，從而提高探針頭的整體性能和壽命。這種材料的選擇不僅提升了探針頭的功能性，也延長了其使用壽命，是一種符合現(xiàn)代精密儀器發(fā)展趨勢(shì)的創(chuàng)新應(yīng)用。

「美能掃描四探針方阻儀FPP230A」探針頭借鑒了機(jī)械鐘表機(jī)芯制造工藝,使用紅寶石軸承引導(dǎo)碳化鎢探針,確保高機(jī)械精度和長使用壽命，且動(dòng)態(tài)測試重復(fù)性＜0.2%。

美能探針頭參數(shù)

探針間距 : 1.00mm

探針材料 : 碳化鎢

探針壓力(可選) :3~5N(薄膜)

機(jī)械游移 :< 0.3%

寶石軸承內(nèi)孔與探針間距 :< 6μm

測量光伏電池片材料薄層電阻半無界樣品電阻率計(jì)算

在測量光伏電池片材料薄層電阻和計(jì)算其半無界樣品電阻率時(shí)，四探針法是一種常用的測量薄層電阻的方法，它通過測量兩個(gè)對(duì)角線上的電流和電壓來計(jì)算電阻率。

這種方法適用于不同厚度的樣品，對(duì)于半無界樣品，即那些邊界條件不完全定義的樣品，可以采用基于數(shù)學(xué)模型的方法來進(jìn)行電阻率的計(jì)算。當(dāng)樣品厚度和樣品邊緣到探針的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 探針間距的時(shí)候 ,可以認(rèn)為被測樣品為半無界樣品。在這種半無界的樣品上由探針引入強(qiáng)度為l 的點(diǎn)電流源 , 若材料均勻且各向同性, 電流分布呈球?qū)ΨQ, 由此產(chǎn)生的等電位面為同心球面。

點(diǎn)電流源在半無界樣品產(chǎn)生同心球面等電位面示意圖

半無界樣品上使用不規(guī)則位置四探針進(jìn)行電阻測試示意圖 由下圖所示。

點(diǎn) 1和 4分別為電流輸入和輸出探針的位置,點(diǎn) 2和3為測量電壓降探針位置。點(diǎn) 1和 4可以看作點(diǎn)電流源,因此點(diǎn)2和點(diǎn)3的電勢(shì)分別為

掃描四探針方阻儀

● 最大支持 230 mm * 230 mm 樣品，

● 快速、自動(dòng)掃描獲得不同位置的方阻/電阻率分布信息

●超寬測量范圍1mΩ~100MΩ，涵蓋絕大部分電阻測量應(yīng)用場景。

●行業(yè)領(lǐng)先的動(dòng)態(tài)重復(fù)性＜0.2%。

美能掃描四探針方阻儀FPP230A憑借其卓越的設(shè)計(jì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為不可或缺的測試設(shè)備。擁有行業(yè)領(lǐng)先的動(dòng)態(tài)測試重復(fù)性，接近真實(shí)場景的測試重復(fù)性高達(dá)0.2%。此外，其超寬的測量范圍（1mΩ~100MΩ）使其適用于各種電阻測量應(yīng)用場景，包括太陽能電池、半導(dǎo)體、合金和導(dǎo)電膜等領(lǐng)域。通過FPP230A，光伏電池片材料薄層電阻的測量變得更加精準(zhǔn)、高效，為光伏材料質(zhì)量評(píng)估提供了強(qiáng)有力的支持。