[發(fā)明專利]一種基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310520548.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN103521463A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張愛平;王欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 高佳太陽能股份有限公司
• 主分類號(hào): B07C5/34
• 分類號(hào): B07C5/34;B07C5/36;G01R31/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多晶硅檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

一直以來，人們對(duì)多晶硅檢測(cè)技術(shù)未能取得太大的突破，硅片生產(chǎn)過程中并不能對(duì)硅片進(jìn)行分選、評(píng)級(jí)，不知道硅片是否高效或低效。硅片制作的太陽電池的潛在轉(zhuǎn)換效率與硅片的質(zhì)量息息相關(guān)，硅片生產(chǎn)之前僅通過現(xiàn)有外觀及少子壽命等性能測(cè)試并不能準(zhǔn)確反映該硅片的潛在性能，即通過該硅片制作的太陽電池的電性能參數(shù)，從而出現(xiàn)低效硅片片源而導(dǎo)致的電池電性能不良情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于通過一種基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選系統(tǒng)及方法，來解決以上背景技術(shù)部分提到的問題。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選系統(tǒng)，其包括激光發(fā)射裝置、數(shù)據(jù)采集裝置及上位機(jī)；

所述激光發(fā)射裝置與上位機(jī)電性連接，用于根據(jù)上位機(jī)輸出的指令，向待分選硅片的表面照射激光；

所述數(shù)據(jù)采集裝置與上位機(jī)電性連接，用于采集所述待分選硅片反饋的熒光信號(hào)，輸出給上位機(jī)；

所述上位機(jī)與激光發(fā)射裝置、數(shù)據(jù)采集裝置電性連接，用于對(duì)所述熒光信號(hào)進(jìn)行分析，獲取所述待分選硅片的位錯(cuò)密度信息和雜質(zhì)含量信息，按照預(yù)設(shè)等級(jí)劃分規(guī)則，確定該待分選硅片的等級(jí)，并根據(jù)多晶硅鑄錠中硅片的位錯(cuò)密度和雜質(zhì)含量的變化，分析多晶鑄錠過程中的不足。

特別地，所述激光發(fā)射裝置選用激光器。

特別地，所述數(shù)據(jù)采集裝置選用照相機(jī)。

特別地，所述上位機(jī)選用計(jì)算機(jī)。

本發(fā)明還公開了一種基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選方法，包括如下步驟：

A、根據(jù)上位機(jī)輸出的指令，激光發(fā)射裝置向待分選硅片表面照射激光；

B、數(shù)據(jù)采集裝置采集所述待分選硅片反饋的熒光信號(hào)，輸出給上位機(jī)；

C、上位機(jī)對(duì)所述熒光信號(hào)進(jìn)行分析，獲取所述待分選硅片的位錯(cuò)密度信息和雜質(zhì)含量信息，按照預(yù)設(shè)等級(jí)劃分規(guī)則，確定該待分選硅片的等級(jí)，并根據(jù)多晶硅鑄錠中硅片的位錯(cuò)密度和雜質(zhì)含量的變化，分析多晶鑄錠過程中的不足。

特別地，所述步驟C具體包括：上位機(jī)對(duì)所述熒光信號(hào)進(jìn)行分析，獲取所述待分選硅片的位錯(cuò)密度信息和雜質(zhì)含量信息，按照預(yù)設(shè)等級(jí)劃分規(guī)則，確定該待分選硅片是優(yōu)等硅片、正常硅片或異常硅片，控制檢片機(jī)將其送入對(duì)應(yīng)的檢片盒，并根據(jù)多晶硅鑄錠中硅片的位錯(cuò)密度和雜質(zhì)含量的變化，分析多晶鑄錠過程中的不足。

特別地，所述激光發(fā)射裝置選用激光器；所述數(shù)據(jù)采集裝置選用照相機(jī)；所述上位機(jī)選用計(jì)算機(jī)。

本發(fā)明提供的基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選系統(tǒng)及方法具有如下優(yōu)點(diǎn)：一、通過光致發(fā)光（PL）分選可以挑選出高位錯(cuò)密度或高雜質(zhì)含量的硅片，從而避免太陽電池因低效區(qū)影響整體電池的轉(zhuǎn)換效率。同時(shí)，可以從傳統(tǒng)意義上的合格片中細(xì)分出一定占比的高效硅片，從而獲得額外收益。二、通過光致發(fā)光分析多晶鑄錠過程中出現(xiàn)的不良狀況，可對(duì)多晶鑄錠進(jìn)行過程優(yōu)化。三、實(shí)現(xiàn)了從硅錠到硅片潛在性能的監(jiān)控及跟蹤，大幅提高了最終產(chǎn)品的良率，改善了鑄錠工藝，從而提高了綜合產(chǎn)品性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選系統(tǒng)框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選方法流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。

請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選系統(tǒng)框圖。

本實(shí)施例中基于光致發(fā)光的太陽能硅片分選系統(tǒng)具體包括激光發(fā)射裝置101、數(shù)據(jù)采集裝置102及上位機(jī)103。

所述激光發(fā)射裝置101與上位機(jī)103電性連接，用于根據(jù)上位機(jī)103輸出的指令，向待分選硅片的表面照射激光。于本實(shí)施例，所述激光發(fā)射裝置101選用激光器。高能激光連續(xù)照射在硅片的表面上，給與硅片一種高能態(tài)光束，硅片表層電子吸收光子能夠躍遷到激發(fā)態(tài)，由于高能級(jí)的電子不穩(wěn)定，會(huì)回落到低能級(jí)，同時(shí)伴隨著能級(jí)差的能量以光輻射的形式發(fā)射出來。

所述數(shù)據(jù)采集裝置102與上位機(jī)103電性連接，用于采集所述待分選硅片反饋的熒光信號(hào)，輸出給上位機(jī)103。于本實(shí)施例，所述數(shù)據(jù)采集裝置102選用照相機(jī)，該照相機(jī)可以實(shí)時(shí)捕捉所述待分選硅片表面反饋的熒光信號(hào)。