一种硅片质量检测方法、分类方法技术

本发明专利技术公开了一种硅片质量检测方法、分类方法，其中，硅片质量检测方法包括以下步骤：一、对硅片进行清洗，在清洗后的硅片双面形成钝化膜并进行烧结处理，得到半成品；二、对半成品进行第一次少子寿命测试和光致发光测试，得到第一少子寿命值为A1和第一光致测试值为B2；三、对半成品进行衰减处理；四、对衰减处理的半成品进行第二次少子寿命测试和光致发光测试，得到第二少子寿命值为A2和第二光致测试值为B2；五、计算硅片的少子寿命衰减率和光致衰减率；六、根据A1、C和/或D，判断硅片体内杂质及缺陷含量。本发明专利技术的检测方法操作简单，效率高，准确度高。确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种硅片质量检测方法、分类方法


[0001]本专利技术涉及太阳能电池
，尤其涉及一种硅片质量检测方法、分类方法。

技术介绍

[0002]随着晶硅技术发展，为了获得高效、优质、可靠性的太阳能电池，对硅片质量的需求越来越高，硅片在拉晶及铸锭过程中总会有少量金属、氧、以及碳杂质引入，会极大降低成品硅基电池的电学性能及可靠性。为了解决硅片杂质问题，电池制程工艺中会增加含氢钝化膜工艺及退火工艺，钝化硅片表面悬挂键和缺陷问题，但是硅片本身杂质问题无法探测。
[0003]在传统硅片电池制作过程中，无法判定硅片质量对电池片性能及可靠性的影响，现有技术中的硅片衰减表征方法是将硅片按照常规或者特殊电池工艺做成电池进行衰减测试，如光致衰减(LID)测试、光热辅助衰减(LETID)测试及电致衰减(CID)测试，来判断硅片质量对电池性能及可靠性的影响，这种方式时间较久，并且会受到电池工艺制程的影响，难以保证对硅片质量判断的准确度。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种硅片质量检测方法，操作简单，效率高，准确度高。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种硅片的分类方法，操作简单，效率高，准确度高。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种硅片质量检测方法，包括以下步骤：
[0007]一、对硅片进行清洗，在清洗后的硅片双面形成钝化膜，用于对所述硅片表面的悬挂键进行钝化，并进行烧结处理，得到半成品；
[0008]二、对半成品进行第一次少子寿命测试和光致发光测试，得到第一少子寿命值为A1和第一光致测试值为B2；
[0009]三、对半成品进行衰减处理；
[0010]四、对衰减处理的半成品进行第二次少子寿命测试和光致发光测试，得到第二少子寿命值为A2和第二光致测试值为B2；
[0011]五、计算硅片的少子寿命衰减率和光致衰减率，其中，硅片的少子寿命衰减率为C，C＝(A
1-A2)/A1，硅片的光致衰减率为D，D＝(B
1-B2)/B1；
[0012]六、根据A1、C和/或D，判断硅片体内杂质及缺陷含量。
[0013]其中，A1越大，硅片体内杂质及缺陷含量越少，A1越小，硅片体内杂质及缺陷含量越大；
[0014]C和D越大，硅片体内杂质及缺陷含量越多，C和D越小，硅片体内杂质及缺陷含量越少。
[0015]作为上述方案的改进，步骤(三)中，所述衰减处理包括加热处理和光照处理，其
Y4)/Y2；
[0039]若H1和H2的差值、K1和K2的差值同时小于5，则待分类硅片与标准片为同一种类型的硅片。
[0040]作为上述方案的改进，步骤(c)中，所述衰减处理包括加热处理和光照处理，其中，加热处理和光照处理同时进行；
[0041]加热处理是对半成品进行加热，加热温度为110～170℃，加热时间为10～40s；
[0042]光照处理采用波长为1000～1200nm，光照强度为15000～35000w/m2的红外激光来照射半成品。
[0043]实施本专利技术，具有如下有益效果：
[0044]本专利技术的检测方法不需将硅片制成电池，避免了电池制作中的其他工艺产生的影响，从而提高检测准确性；与单一参数表征硅片质量相比，本专利技术通过多个参数来表征硅片质量，准确性更高。
[0045]此外，本专利技术同时采用加热和光照的方法来处理硅片，衰减处理时间短(10～40s)，检测效率高；进一步地，本专利技术采用110～170℃的加热温度、15000～35000w/m2的光照强度、以及1000～1200nm波长红外激光相互配合来处理硅片，有效促进半成品衰减，以及防止半成品衰减恢复。
[0046]于不同类型硅片的少子寿命衰减率和光致衰减率不同，因此可通过两硅片的少子寿命衰减率和光致衰减率的差值来判断硅片的类型，通过本专利技术的分类方法可检测出硅片的类型，操作简单，效率高，准确度高。
具体实施方式
[0047]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术作进一步地详细描述。
[0048]本专利技术提供的一种硅片质量检测方法，包括以下步骤：
[0049]一、对硅片进行清洗，在清洗后的硅片双面形成钝化膜，用于对所述硅片表面的悬挂键进行钝化，并进行烧结处理，得到半成品；
[0050]具体的，所述清洗包括碱洗和酸洗。其中，
[0051]碱洗包括：
[0052]将硅片浸泡在温度为65～75℃的第一碱液中，所述第一碱液为2％～3％浓度的KOH溶液，用于去除硅片表面机械损伤层；
[0053]用去离子水冲洗硅片，以除去第一碱液；
[0054]将硅片浸泡在第二碱液中，所述第二碱液为70％～85％浓度的KOH和1％～2％浓度的H2O2混合溶液，用于去除硅片表面的有机物。
[0055]酸洗包括：
[0056]将硅片浸泡在2％～5％浓度的HCl/HF混合溶液中，去除多余的碱液、金属杂质及硅片表面氧化层；
[0057]用50～70℃的去离子水冲洗硅片，以除去酸液；
[0058]将硅片吹干。
[0059]需要说明的是，镀氧化铝膜的功能是对硅片表面的悬挂键进行钝化，降低硅片表
面的悬挂键对少子复合的影响，使测得的结果就是硅片体内的少子复合所带来的，从而能够确保少子寿命测试更准确和稳定可靠。另外，退火的目的是消除膜的应力。
[0060]具体的，采用等离子增强化学气相沉积法(PECVD)在硅片的双面沉积AlO
x
膜和SiN
x
膜，从而形成AlO
x
/SiN
x
叠层钝化膜。优选的，AlO
x
膜的厚度为8～15nm，SiN
x
膜的厚度为65～75nm。
[0061]进一步的，所述烧结处理包括：将钝化膜放在700～800℃的环境下一段时间，以使钝化膜激活，将硅片表面悬挂键及缺陷钝化。
[0062]二、对半成品进行第一次少子寿命测试和光致发光测试，得到第一少子寿命值为A1和第一光致测试值为B2；
[0063]其中，第一光致测试值表示PL光谱图的明暗度，数值越大，硅片体内杂质及缺陷含量越小，反之越大。
[0064]由于光致发光测试的测试条件会影响第一光致测试值，而第一光致测试值对硅片质量的检测起着重要的影响。优选的，所述光致发光(PL)测试的测试光照强度为1sun，曝光时间为0.1～0.5s。更优的，所述光致发光(PL)测试的测试光照强度为1sun，曝光时间为0.2～0.4s。需要说明的是，若曝光时间超出上述范围，则影响测试的准确度。
[0065]三、对半成品进行衰减处理；
[0066]所述衰减处理包括加热处理和光照处理，其中，加热处理和光照处理同时进行；加热处理是对半成品进行加热，光照处理是采用红外激光来照射半成品。
[0067]本专利技术的衰减处理本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅片质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：一、对硅片进行清洗，在清洗后的硅片双面形成钝化膜，用于对所述硅片表面的悬挂键进行钝化，并进行烧结处理，得到半成品；二、对半成品进行第一次少子寿命测试和光致发光测试，得到第一少子寿命值为A1和第一光致测试值为B1；三、对半成品进行衰减处理；四、对衰减处理的半成品进行第二次少子寿命测试和光致发光测试，得到第二少子寿命值为A2和第二光致测试值为B2；五、计算硅片的少子寿命衰减率和光致衰减率，其中，硅片的少子寿命衰减率为C，C＝(A
1-A2)/A1，硅片的光致衰减率为D，D＝(B
1-B2)/B1；六、根据A1、C和/或D，判断硅片体内杂质及缺陷含量。2.如权利要求1所述的硅片质量检测方法，其特征在于，步骤(三)中，所述衰减处理包括加热处理和光照处理，其中，加热处理和光照处理同时进行；加热处理是对半成品进行加热，加热温度为110～170℃，加热时间为10～40s；光照处理采用波长为1000～1200nm，光照强度为15000～35000w/m2的红外激光来照射半成品。3.如权利要求2所述的硅片质量检测方法，其特征在于，加热温度为130～150℃，加热时间为15～30s；所述红外激光的波长为1050～1150nm，光照强度为18000～25000w/m2。4.如权利要求1所述的硅片质量检测方法，其特征在于，步骤(二)中，所述光致发光测试的测试光照强度为1sun，曝光时间为0.1～0.5s。5.如权利要求1所述的硅片质量检测方法，其特征在于，步骤(一)中，所述清洗包括碱洗，其中，所述碱洗包括：将硅片浸泡在温度为65～75℃的第一碱液中，所述第一碱液为2％～3％浓度的KOH溶液，用于去除硅片表面机械损伤层；用去离子水冲洗硅片，以除去第一碱液；将硅片浸泡在第二碱液中，所述第二碱液为70％～85％浓度的KOH和1％～2％浓度的H2O2混合溶液，用于去除硅片表面的有机物。6.如权利要求5所述的硅片质量检测方法，其特征在于，步骤(一)中，所述清洗还包括酸洗，所述酸洗在碱洗之后进行，其中，所述酸洗包括：将硅片浸泡在2％～5％浓度的HCl/HF混合溶液中，去除多余的碱液、金属杂质及硅片表面氧化层；用50～70℃的去离子水冲洗硅片，以除去酸液；将硅片吹干。7.如权利要求1所述的硅片质量检测方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕锦滇，朱安全，张欣，林纲正，陈刚，
申请(专利权)人：广东爱旭科技有限公司天津爱旭太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：