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探針，利用其中兩個探針之間的電流和另外兩個探針之間的電壓差來計算樣品的電阻率。美能掃描四探針方阻儀FPP230A是一款專為光伏產(chǎn)業(yè)設(shè)計的高精度測試設(shè)備，能夠對最大230mm * 230mm的樣品進行快速、自動的掃描，獲取方阻/電阻率分布信息。

四探針生產(chǎn)工藝以及改進

四探針方阻儀的探針頭在設(shè)計和制造過程中借鑒了機械鐘表機芯的制造工藝。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：改進的Rymaszewski法自動消除探針縱向游移影響的優(yōu)點,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械平臺的基礎(chǔ)上,完成了整個測試電路的硬件設(shè)計和軟件編程,研制出一臺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碳化鎢探針是優(yōu)勢所在。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」探針頭借鑒了機械鐘表機芯制造工藝,使用紅寶石軸承引導碳化鎢探針,確保高機械精度和長使用壽命，且動態(tài)測試重復性＜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算

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

這種方法適用于不同厚度的樣品，對于半無界樣品，即那些邊界條件不完全定義的樣品，可以采用基于數(shù)學模型的方法來進行電阻率的計算。當樣品厚度和樣品邊緣到探針的距離遠遠大于 探針間距的時候 ,可以認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度為l 的點電流源 , 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)則位置四探針進行電阻測試示意圖 由下圖所示。

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

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)先的動態(tài)重復性＜0.2%。

美能掃描四探針方阻儀FPP230A憑借其卓越的設(shè)計和技術(shù)優(yōu)勢，成為不可或缺的測試設(shè)備。擁有行業(yè)領(lǐng)先的動態(tài)測試重復性，接近真實場景的測試重復性高達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、半導體、合金和導電膜等領(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、高效，為光伏材料質(zhì)量評估提供了強有力的支持。