一种监控晶硅电池扩散层的测试方法及装置与流程

本发明涉及晶硅电池的生产，尤其涉及一种监控晶硅电池扩散层的测试方法及装置。

背景技术：

1、晶硅电池的生产过程中，扩散形成p-n结是最核心的一步，扩散层的掺杂浓度、结深都对电池的能量转化效率有着重要影响，扩散层浓度太高，不仅会导致严重的表面复合，降低电池的开路电压，还会造成严重的寄生吸收，降低电池的短路电流。因此，本行业在目前生产制造过程中，需要通过监控晶硅电池的扩散后方阻，了解晶硅电池扩散层的吸光性能等状态参数。

2、然而方阻监控也存在一些弊端，其并不适用于一些高低结电池结构。例如，topcon电池的背面较perk电池多设置了一层超薄氧化层和多晶硅层形成钝化接触结构，此时使用传统的监控方法通过探针执行接触式的测量，不仅步骤繁琐、造成被测对象晶硅电池的破损，而且监控效果并不好，扩散后方阻已经不能很好地反映其吸光性能。

技术实现思路

1、发明目的

2、为了解决目前通过接触式探针监控晶硅电池扩散方阻进而判断晶硅电池吸光性能的方法的局限性，本发明提出了一种非接触式的、通过测量晶硅电池对光线阻挡率进而判断其性能参数的监控晶硅电池扩散层的测试方法及装置。

3、技术方案

4、一方面，本发明公开了一种监控晶硅电池扩散层的测试方法，包括以下步骤：

5、s1获取样品的基础信息，包括样品厚度和poly层厚度，输入系统中，计算预期的多波段阻挡率数组；

6、s2将光源紧贴硅片，使用预设波段的光源对硅片的不同位置进行照射，并记录特定波段的光源的照射下样品不同位置的阻挡率，形成特定波段的光源照射下的实测的多波段阻挡率数组；

7、s3改变光源的波段，重复步骤s2，直到完成预先设定的所有波段下的实测的多波段阻挡率数组的记录；

8、s4比对预期的多波段阻挡率数组与实测的多波段阻挡率数组，当二者的比值落入预先设定的阈值范围时，发出报警信息。

9、进一步地，步骤s2所述的多个波段的波长范围为390nm～1500nm。

10、进一步地，步骤s1所述预期的多波段阻挡率数组中各个元素的计算公式均为其中，k代表阻挡系数，t1代表样品厚度，t2代表poly层厚度，λ代表光源波长。

11、另一方面，本发明公开了一种监控晶硅电池扩散层的测试装置，包括多波段光源、光源支架、样品台、监控基座、阻挡率探测器、警报装置和控制系统。所述光源支架的底端与所述监控基座的顶面固定连接，光源支架上设置有纵向的光源滑轨，多波段光源与光源支架通过光源滑轨滑动连接，光源支架内设置有升降马达，升降马达带动多波段光源在光源支架上纵向移动，监控基座的顶面上设置有平面直角坐标滑轨，所述样品台通过平面直角坐标滑轨与监控基座滑动连接，平面直角坐标滑轨中安装有移动马达，移动马达带动样品台在水平方向上平移，样品台下方的监控基座上设置有阻挡率探测器，阻挡率探测器与所述控制系统电连接，升降马达、移动马达和所述警报装置均与控制系统电连接。

12、进一步地，多波段光源的可辐射波长范围不小于300nm～1600nm。

13、进一步地，警报装置包括蜂鸣器和显示屏。

14、有益效果

15、本发明不再局限于传统的测量晶硅电池扩散后方阻的方式，采用测量晶硅电池对光线阻挡率的方式，对晶硅电池的吸光性能等参数进行测量，更加适应topcon等高低节电池结构，通过监控光线阻挡率能够更好地反应电池的吸光性能等状态参数，能更加有效地评价太阳能晶硅电池的状态参数。

技术特征：

1.一种监控晶硅电池扩散层的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种监控晶硅电池扩散层的测试方法，其特征在于：步骤s2所述的多个波段的波长范围为390nm～1500nm。

3.根据权利要求1所述的一种监控晶硅电池扩散层的测试方法，其特征在于：步骤s1所述预期的多波段阻挡率数组中各个元素的计算公式均为其中，k代表阻挡系数，t1代表样品厚度，t2代表poly层厚度，λ代表光源波长。

4.一种监控晶硅电池扩散层的测试装置，其特征在于：包括多波段光源、光源支架、样品台、监控基座、阻挡率探测器、警报装置和控制系统；

5.根据权利要求5所述的一种监控晶硅电池扩散层的测试装置，其特征在于：所述多波段光源的可辐射波长范围不小于300nm～1600nm。

6.根据权利要求5所述的一种监控晶硅电池扩散层的测试装置，其特征在于：所述警报装置包括蜂鸣器和显示屏。

技术总结
本发明公开了一种监控晶硅电池扩散层的测试方法，首先获取样品的基础信息，据以计算预期的多波段阻挡率数组；然后将光源紧贴硅片，记录照射下的实测的多波段阻挡率数组；改变光源的波段，再次测试并记录有关数据；比对预期的多波段阻挡率数组与实测的多波段阻挡率数组，当二者的比值落入预先设定的阈值范围时，发出报警信息。相应地，本发明还公开了一种监控晶硅电池扩散层的测试装置，包括多波段光源、光源支架、样品台、监控基座、阻挡率探测器、警报装置和控制系统。本发明采用测量晶硅电池对光线阻挡率的方式，对晶硅电池的吸光性能等参数进行测量，更加适应Topcon等高低节电池结构，能更加有效地评价太阳能晶硅电池的状态参数。

技术研发人员：李蕊怡,张双玉,杨阳,陈如龙,安萍,张楠楠
受保护的技术使用者：江苏润阳世纪光伏科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/5