[發明專利]用于薄膜光電裝置的工藝測試器和測試方法

無效

• 申請號: 200810173403.0
• 申請日: 2008-10-22
• 公開（公告）號: CN101425550A
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 米歇爾·蘭吉特·弗賴;蘇杰發
• 申請（專利權）人: 應用材料股份有限公司
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明的實施例一般涉及光電裝置及其制造工藝。本發明的實施例尤其涉及用于薄膜光電裝置的工藝測試器、制備工藝測試器的方法、以及測試方法。

背景技術

光電(PV)裝置是將太陽光轉換為直流(DC)電力的裝置。根據如何制造該裝置，可以將PV裝置分為單晶、多晶、或薄膜。

通過從單晶體、高純度、硅梨晶上切取晶片生產單晶PV裝置。通過將硅的鑄塊鋸成棒，然后鋸成晶片，生產多晶PV裝置。通過在適當基板上沉積諸如非晶硅、微晶硅或硒化銅銦鎵(CIGS)的材料的薄層生產薄膜PV裝置。

雖然單晶和多晶硅已經常規地生產了具有較高效率的PV裝置，但晶體硅晶片的高成本已經促使工業界更多地使用和發展薄膜PV裝置。

相應地，由于薄膜PV裝置的生產變得成熟，對于提高工藝控制的需求已經發展。產量和均勻方面的考慮都推動了這種需求。另外，也需要快速且有效地解決與新的或復式生產線相關的提速問題。

因此，存在對于用于薄膜PV裝置的能夠通過電測試提供與生產工藝直接相關的信息的工藝測試器和測試方法的需求。

發明內容

本發明一般提供通過激光刻劃確定的工藝測試器配置、用于產生工藝測試器的方法、將工藝測試器用于太陽能電池生產線診斷的方法、工藝測試器在PV模塊生產中的放置、以及用于產生設計規則測試器的方法。

在本發明的一個實施例中，形成用于測試薄膜光電生產工藝的裝置的方法包括在基板上形成前透明導電氧化物層，在該裝置的隔離區域中的前透明導電氧化物層中激光刻劃凹槽，在該前透明導電氧化物層之上形成吸收層，在該吸收層之上形成后反射層，以及在該裝置的隔離區域中的后反射層中激光刻劃凹槽，其中該隔離區域將該裝置與相鄰光電結構電隔離。

在另一個實施例中，用于測試薄膜光電生產工藝的裝置包括在基板之上形成的前透明導電氧化物層、在該前透明導電氧化物層之上形成的吸收層、以及在該吸收層之上形成的后反射層。在一個實施例中，前透明導電氧化物層具有在該裝置的隔離區域中的凹槽。在一個實施例中，后反射層具有在該裝置的隔離區域中的凹槽，并且隔離區域將該裝置與相鄰光電結構電隔離。

在另一個實施例中，生產用于測試薄膜光電生產工藝的裝置的方法包括在單個基板上形成多個裝置，其中通過激光刻劃確定裝置，其中從由用于測量前透明導電氧化物層與后反射層之間的接觸電阻的測試器、用于測量后反射層薄層電阻的測試器、用于測量前透明導電氧化物層薄層電阻的測試器、以及用于測量二極管特征的測試器構成的組中選擇多個裝置。

在另一個實施例中，生產用于測試薄膜光電生產工藝的裝置的方法包括在基板上形成光電模塊并在該基板上形成光電工藝測試器，其中通過激光刻劃確定該測試器，其中從由用于測量前透明導電氧化物層與后反射層之間的接觸電阻的測試器、用于測量后反射層薄層電阻的測試器、用于測量前透明導電氧化物層薄層電阻的測試器、以及用于測量二極管特征的測試器構成的組中選擇該測試器。

仍在另一個實施例中，確定薄膜、光電電池、測試器或模塊工藝設計規則的方法包括形成多個光電電池并在電池的各層中激光刻劃凹槽，其中為了確定預期工藝特征的間隔改變凹槽之間的橫向距離。在一個實施例中，光電電池包括在基板之上形成的透明導電氧化物層、在該透明導電氧化物層之上形成的吸收層、以及在該吸收層之上形成的后反射層。

附圖說明

出于可以詳細理解本發明的上述特征的方式，參考實施例給出了上面概述的本發明的更加明確的描述，在附圖中示出了某些實施例。然而，應該注意的是，附圖僅示出了本發明的典型實施例，由于本發明可以允許其它的等效實施例，因此不能認為附圖限制了其范圍。

圖1是示出獨立電池之間的串聯連接的薄膜PV模塊的示意橫截面圖。

圖2是用于測量TCO層和后反射層之間的接觸電阻的測試器的實施例的示意橫截面圖。

圖3是用于測量后反射層中的薄層電阻的測試器的實施例的示意橫截面圖。

圖4是用于測量前TCO層的薄層電阻的測試器的實施例的示意橫截面圖。

圖5A是用于執行二極管測量的測試器的示意俯視圖。

圖5B是圖5A中測試器沿線5-5的示意橫截面圖。

圖6是在單個基板上生產的測試器組的示范實施例的示意俯視圖。

圖7是在單個基板頂上形成的四個太陽能模塊的示意俯視圖。

圖8是本發明的包括測試模塊的實施例的示意橫截面圖，該測試模塊具有在絕緣透明導電氧化物層凹槽和吸收層凹槽之間的變化的橫向間隔的一連串電池。