[發明專利]一種雙面太陽能電池超淺結結深的測量方法及其裝置

有效

• 申請號: 201910259916.1
• 申請日: 2019-04-02
• 公開（公告）號: CN110011617B
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 馬曉波;陳煥銘;曹志杰;楊利利
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: H02S50/10
• 分類號: H02S50/10;G01B11/22
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種雙面太陽能電池超淺結結深的測量裝置，包括提拉儀（1），其特征在于，所述提拉儀（1）的上部設置有旋轉盤（11），所述旋轉盤（11）上夾裝有真空管（12），所述真空管（12）與真空泵（2）相連，所述真空管（12）的內部設置有石墨電極（5），所述真空管（12）可通過真空度的調節帶動石墨電極（5）上下移動，所述石墨電極（5）的上端與直流電源（3）的正極相接通，直流電源（3）可為石墨電極（5）提供電流，所述石墨電極（5）的正下方放置有參比硅片（7），當石墨電極（5）通電后可將參比硅片（7）吸附在石墨電極（5）的下部，所述提拉儀（1）的底部平臺上放置有分別盛放HF溶液（8）與電解溶液（9）的容器，所述直流電源（3）的負極與鉑陰極（6）相連通，所述鉑陰極（6）放置在電解溶液（9）的內部，所述參比硅片（7）的底部與光纖（10）相連接，所述光纖（10）與光纖光譜儀（4）相連，測量過程包括如下步驟：

（1）配制電解溶液（9）；

（2）測量參比硅片（7）；

（3）陽極氧化擴散片待測面生成二氧化硅膜；

（4）腐蝕二氧化硅；

（5）清洗參比硅片（7）；

（6）測量方阻；

（7）累積計算；

（8）測量背面PN結深度。

2.根據權利要求1所述的一種雙面太陽能電池超淺結結深的測量裝置，其特征在于，具體包括如下步驟：

（1）陽極氧化電解溶液（9）配制為1~10 mol/L 的硝酸溶液，在10~30 V的電壓下電解水生長一層SiO2膜，電解時間為5~30 min，電流1~10 mA；

（2）打開真空泵（2）上的調節真空球閥至適當吸力，使其穩定吸住參比硅片（7），放下石墨電極（5）使參比硅片（7）的擴散片待測面輕觸電解溶液液面，此時調節真空球閥平衡液面張力，保證參比硅片（7）的上表面不被液體浸入，僅有擴散片待測面浸入電解溶液（9），打開光纖光譜儀（4）對參比硅片（7）進行測量，然后取下參比硅片（7）；

（3）升降提拉儀（1），將參比硅片（7）吸附在石墨電極（5）上，使擴散片待測面面向電解溶液（9），同樣使其下降至與電解溶液（9）液面剛好接觸上；打開電解池直流電源（3），氧化擴散片待測面生成二氧化硅膜，并通過光纖光譜儀（4）實時監測生長氧化膜的厚度至200nm時，關閉直流電源（3），停止氧化；

（4）轉動石墨電極（5）使其轉至電解池反向的5 %-50 %體積HF溶液（8）中，通過提拉放下參比硅片（7）使其擴散片待測面與HF溶液（8）接觸，之后提拉石墨電極（5）使參比硅片（7）遠離HF溶液（8），調節吸力取下參比硅片（7）清洗、干燥；

（5）提拉石墨電極（5）使參比硅片（7）遠離HF溶液（8），調低真空球閥取下參比硅片（7），進行去離子水清洗干燥；

（6）采用四探針測量擴散片待測面的電阻值；

（7）測量完成后，打開真空球閥使其再次吸住待測參比硅片（7），保證擴散片待測面朝下，重復步驟（3）~（6）直到電阻值等于裸片方阻值或方阻突變，此時由光纖光譜儀（4）測量累積的二氧化硅膜的厚度，并計算出參比硅片（7）的腐蝕深度，即為擴散片待測面的PN結深度；

（8）測量背面PN結深度，清洗干燥后，將參比硅片（7）翻轉測試其背面PN結深度，重復步驟（3）~（7）得到背面PN結深度。