[發明專利]一種太陽能電池減反射膜折射率的測試方法

有效

• 申請號: 201310463929.3
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103487404A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 鄒帥;王栩生;章靈軍
• 申請（專利權）人: 蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒;陸金星

技術領域

本發明涉及一種太陽能電池減反射膜折射率的測試方法，屬于太陽能技術領域。

背景技術

目前，太陽能電池是光伏市場上的主導產品。在太陽能電池的制造歷史中，為了提高太陽電池的轉換效率，在硅片表面沉積減反射薄膜的技術已成為主要手段之一。常用的減反射膜有氮化硅、氧化硅、碳化硅、氧化鈦以及氧化鉭等；現有技術是采用其中的一種薄膜或者幾種薄膜的疊加；這能極大程度的減少入射光的反射，從而提高太陽電池對光的利用。

現有技術中，為了控制與評價減反射膜的質量，主要是通過膜厚和折射率這兩個參數來進行考察。因此，如何精確測定減反射膜的折射率是太陽能電池制造工藝中非常重要的一個環節，對后續太陽電池組件封裝材料的選擇研究也至關重要。

對于減反射膜折射率的測定，目前業內實驗室或生產線中大都通過橢偏儀來進行測試。然而，現有的橢偏儀測試存在如下問題：(1)橢偏儀對減反射膜的表面結構比較敏感，通常在拋光片上測量得到的值更準確，微米絨面測量的值次之，納米絨面上測量的值一般是不準確的；(2)現有的橢偏儀中的物理模型有限，且不同模型間系統的計算誤差較大；業內實驗室和生產中通常使用的橢偏儀只有氮化硅和氧化硅兩種模型，隨著薄膜技術的發展，薄膜材料的種類和結構也日益多樣化，現有的橢偏儀顯然無法進行準確的測量。

發明內容

本發明目的是提供一種太陽能電池減反射膜折射率的測試方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種太陽能電池減反射膜折射率的測試方法，包括如下步驟：

(1)采用反射率測試儀測量太陽能電池減反射膜的折射率，獲得反射率曲線，取反射率曲線上的最低點對應的波長，記為λ₀；

(2)采用掃描電子顯微鏡檢測所述步驟(1)中測量太陽能電池減反射膜折射率處的減反射膜的厚度，取平均值，記為d；

(3)將上述樹脂代入公式n=λ₀/(4*d)，即可得到減反射膜的折射率。

上文中，所述反射率測試儀是現有技術，可以采用現有設備，如型號為D8，或者Cary5000，或者lambda950，或者QEX7的反射率測試儀。

所述掃描電子顯微鏡是現有技術，可以采用現有設備，如型號為S-4800，或者S-4700的掃描電子顯微鏡。

由于上述技術方案的采用，與現有技術相比，本發明具有如下優點：

1.本發明開發了一種新的太陽能電池減反射膜折射率的測試方法，經實驗證明，本發明的測試方法可以對任何制絨結構表面上生長的減反射膜進行精確的測量，且測量結果準確可靠。

2.本發明的測試方法對薄膜材料的種類和結構沒有要求，因而避免了現有橢偏儀中因物理模型有限而造成的無法準確測量的問題，可以對新薄膜材料的折射率進行精確測定，從而有利于新薄膜材料的研發利用，為本領域的技術進步拓展了空間。

3.本發明的測試方法簡單易行，容易掌握，適于推廣應用。

附圖說明

圖1為本發明實施例一中氮化硅膜的SEM掃描圖；

圖2是本發明實施例一中減反射膜表面的反射光譜圖；

圖3是本發明實施例二中氮化硅膜的SEM掃描圖；

圖4是本發明實施例二中減反射膜表面的反射光譜圖；

圖5是本發明實施例三中氧化硅膜的SEM掃描圖；

圖6是本發明實施例三中減反射膜表面的反射光譜圖；

圖7是本發明實施例四中氧化鋁膜的SEM掃描圖；

圖8是本發明實施例四中減反射膜表面的反射光譜圖。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步描述：

實施例一

參見圖1～2所示，一種太陽能電池減反射膜折射率的測試方法，包括如下步驟：

(1)采用反射率測試儀測量太陽能電池減反射膜的折射率，獲得反射率曲線，取反射率曲線上的最低點對應的波長，記為λ₀；參見圖2，采用反射率測試儀D8測得樣品最低反射率處波長λ₀=735nm；

(2)采用掃描電子顯微鏡檢測所述步驟(1)中測量太陽能電池減反射膜折射率處的減反射膜的厚度，取平均值，記為d；參見圖1，采用掃描電子顯微鏡測量該樣品的橫截斷面，確定其厚度d=91.3nm；

(3)將上述樹脂代入公式n=λ₀/(4*d)，即可得到減反射膜的折射率；最后計算出樣品的折射率n=λ₀/(4*d)=2.02。