[發明專利]一種太陽能電池多功能接觸電阻自動測量儀及其測量系統

有效

• 申請號: 201310104785.2
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN103197147A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 林楊歡;馮源;沈輝;王學孟
• 申請（專利權）人: 順德中山大學太陽能研究院
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 李海波;侯莉

技術領域

本發明涉及晶體硅太陽能電池測試領域，特別涉及一種太陽能電池多功能接觸電阻自動測量儀，還涉及由該測量儀組成的測量系統，能夠自動測量太陽電池表面柵線接觸電阻、方塊電阻和面掃描測量硅片表面方塊電阻及電阻率。

背景技術

晶體硅太陽能電池的表面金屬歐姆接觸的好壞通過接觸電阻來反映。在太陽能電池電極優化中，接觸電阻是需要考量的一個重要方面。接觸電阻的大小不僅與接觸的圖形有關，還與擴散工藝及接觸形成工藝有關。不同柵線圖形的歐姆接觸好壞可以通過接觸電阻率的大小來反映。因此，通過對接觸電阻率的研究計算可以反映擴散、電極制作和燒結等工藝中存在的問題。

現有常用的晶體硅太陽能電池表面接觸電阻率測量方法是傳輸線法（TLM）和Core?Scan法，傳輸線法是首先在電池表面制作不同間距的柵線，然后測量恒流下相鄰柵線的電壓，再通過其它相關參數的測量和計算，最后根據公式推導得出電池表面接觸電阻率。這種方法測量結果較為準確，不過測量過程比較繁瑣，測量時間較長。而使用Core?Scan法需要采用專門的測試儀器，該測試方法得到的接觸電阻率不夠準確，往往只能作相對比較之用，不能作為電池表面接觸電阻率的真實值。另外，還有其它一些較少用的測量方法，如圓形傳輸線法，該種方法存在需要特別訂制的網板并且不能對產線上的電池進行直接測量的缺點；除此之外，還有兩點法、三點接觸法及四點接觸法等，這些方法所得到測量結果均不夠準確。

綜上，由于以上各種測量方法存在測量時間長、效率低、精度差等缺陷，而又同時缺少一種專門測量太陽能電池接觸電阻的測試設備，因此不利于太陽能電池接觸電阻測量在產線上的應用。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種結構簡單、容易實現、運行穩定、使用方便、能夠快速準確測量太陽能電池金屬柵線接觸電阻及硅片方塊電阻的太陽能電池多功能接觸電阻自動測量儀，為太陽能電池生產的摻雜、印刷工藝改進提供快速、可信的參考數據。

本發明的上述目的通過以下的技術措施來實現：一種太陽能電池多功能接觸電阻自動測量儀，包括箱體，其特征在于：在所述箱體內設有測試探頭、攝像頭及用于放置待測太陽能電池樣品的樣品臺，所述樣品臺位于所述箱體的下部，所述測試探頭和攝像頭均位于所述樣品臺的上方，其中，所述攝像頭設置在所述測試探頭的周邊以監控測試探頭的探針，所述樣品臺和測試探頭之間可相對移動，以使測試探頭的探針對準接觸待測太陽能電池樣品的柵線。

本發明的攝像頭監控測試探頭的探針，而樣品臺和測試探頭之間可相對移動，探針能夠快速精確定位，同時配合所選用的探針類型，可以實現快速準確測量太陽能電池金屬柵線接觸電阻及硅片方塊電阻；另外，本發明的結構簡單、運行穩定、容易實現、使用方便，測試效率高，可以很好地利用接觸電阻檢測電池工藝好壞，有利于太陽能電池接觸電阻測量在產線上的應用。

作為本發明的一種優選實施方式，在所述箱體內設有縱向導軌、橫向導軌、豎向導軌和探頭安裝架，所述縱向導軌設于箱體的底面上，所述樣品臺沿縱向滑動安裝在所述縱向導軌上；所述橫向導軌、豎向導軌和探頭安裝架位于箱體的上部，所述探頭安裝架沿豎向滑動安裝在所述豎向導軌上，而所述豎向導軌則沿橫向滑動安裝在所述橫向導軌上；所述測試探頭固定在所述探頭安裝架上且測試探頭的探針向下伸出，所述測試探頭可分別沿橫向和豎向移動，與所述樣品臺縱向移動相配合實現樣品臺和測試探頭之間的相對移動。

作為本發明的一種改進，在所述樣品臺與所述縱向導軌之間增設有旋轉微調裝置，所述旋轉微調裝置沿縱向滑動安裝在所述縱向導軌上，而所述樣品臺可轉動安裝在所述旋轉微調裝置上，所述樣品臺與旋轉微調裝置共同沿縱向導軌移動，所述樣品臺轉動對待測太陽能電池樣品位置進行微調。

作為本發明的進一步改進，所述探頭安裝架為殼體，所述殼體內安裝有電機，所述殼體具有面向下的開口，所述測試探頭的上端從開口伸入可拆卸安裝在殼體中并與電機的動力輸出端傳動連接，以使測試探頭旋轉對探針位置進行微調。

作為本發明的一種優選實施方式，所述攝像頭采用一對并通過攝像頭安裝架分設在探頭安裝架的正面與側面上，所述正面與側面作為安裝面，所述攝像頭與各自的安裝面之間具有夾角便于監控探針的對準情況。