[發明專利]一種雙面對稱鈍化硅片表面復合電流密度分布的測試方法

有效

• 申請號: 201911304205.8
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN113075172B
• 公開（公告）日: 2023-01-03
• 發明（設計）人: 李碩;楊慧;鄧偉偉;蔣方丹
• 申請（專利權）人: 蘇州阿特斯陽光電力科技有限公司;阿特斯陽光電力集團股份有限公司
• 主分類號: G01N21/64
• 分類號: G01N21/64;G01R31/26
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種雙面對稱鈍化硅片表面復合電流密度分布的測試方法。所述測試方法包括如下步驟：制備雙面對稱鈍化硅片，測試厚度和平均反射率；在一系列不同強度的光照條件下，測試雙面對稱鈍化硅片的待測區域的過剩載流子濃度Δn和平均發光強度PL，根據Δn計算得出iVoC值；建立iVoc與ln(PL)之間的線性關系式iVoc＝a·ln(PL)+b；光照雙面對稱鈍化硅片，測試任一區域的發光強度PL_ij，根據關系式iVOC_ij＝a·ln(PL_ij)+b和PL_ij值計算得到雙面對稱鈍化硅片表面的復合電流密度分布J0_ij。本發明提供的測試方法具有遠高于少子壽命測試儀的分辨率，可以獲取雙面對稱鈍化硅片整面上的復合電流密度分布。

技術領域

本發明屬于太陽能電池技術領域，具體涉及一種雙面對稱鈍化硅片表面復合電流密度分布的測試方法。

背景技術

光致發光(PL)檢測設備是表征太陽能電池對載流子復合能力的主要測試設備，它的工作原理是使用一定強度的激光照射樣品，樣品吸收光子并產生電子空穴對，電子空穴再直接復合并放出某一特定波長的光，該特定波長的光被探測器收集到并根據其強度轉化成數值矩陣，形成圖像。若太陽能電池中存在復合中心，如金屬雜質，位錯等，電子和空穴不會直接復合而是會與復合中心復合，產生不被探測器收集到的光，此復合中心的光強度會很低；相反，若不存在復合中心，這種情況下電子空穴對可以直接復合，此位置的光強度會很大。

PL設備就是通過對樣品各個位置發光的強度來分析太陽能電池復合水平的高低，這種強度數值為PL數值，PL數值越大，復合越低；PL復合越小，復合越嚴重。

在太陽能電池生產和制造過程中，需要對硅片表面進行鈍化，以降低表面復合電流密度，提高電池開壓。因此，測試鈍化硅片表面的復合電流密度值對于控制太陽能電池品質有重要意義。

一般的測試表面復合電流密度的方法是使用WCT-120少子壽命測試儀，直接獲得樣品表面復合電流密度，以下稱J0。但WCT-120設備測試的值是一小片區域的綜合值，一般代表的是其傳感器范圍(直徑4cm的圓形區域)內復合電流密度的平均水平。這就造成了一些限制：一是無法獲取樣品整面上的復合電流密度分布，二是一些缺陷遠小于WCT-120傳感器面積，這部分區域無法被單獨分離出來進行評估。

因此，在本領域期望得到一種具有更高分辨率的測試鈍化硅片表面復合電流密度的方法。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種雙面對稱鈍化硅片表面復合電流密度分布的測試方法。通過該測試方法，可以獲取雙面對稱鈍化硅片整面上的復合電流密度分布，且分辨率遠高于少子壽命測試儀。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種雙面對稱鈍化硅片表面復合電流密度分布的測試方法，所述測試方法包括如下步驟：

制備雙面對稱鈍化硅片；

測試所述雙面對稱鈍化硅片的厚度和對測試波段光的反射率；

測試iVoc和PL：在一系列不同強度的光照條件下，測試所述雙面對稱鈍化硅片的待測區域的過剩載流子濃度Δn和平均發光強度PL，根據Δn計算得出隱式開路電壓iVoc值；

建立線性關系：根據得到的iVoc值和PL值，建立iVoc與ln(PL)之間的線性關系式iVoc＝a·ln(PL)+b；

計算J0_ij：光照所述雙面對稱鈍化硅片，測試所述雙面對稱鈍化硅片上任一區域(i，j)的發光強度PL_ij，根據關系式iVoc_ij＝a·ln(PL_ij)+b和PL_ij值計算得到所述雙面對稱鈍化硅片表面的復合電流密度分布J0_ij。