一种监控topcon电池背面钝化效果的方法技术

本发明专利技术公开了一种监控topcon电池背面钝化效果的方法：包括如下步骤：S1、提供待测样品；S2、配制腐蚀溶液；S3、将所述待测样品浸渍于所述腐蚀溶液中进行碱腐蚀，以去除所述待测样品上的poly层；S4、腐蚀后取出所述待测样品，然后清洗，吹干，用扫描电子显微镜测试形貌；S5、根据扫描电子显微镜的形貌测试结果得出topcon电池背面针孔的密度，进而推测出topcon电池背面钝化效果的好坏；其中：所述针孔的密度越均匀，表示钝化效果越好；反之则表示钝化效果差。本发明专利技术的方法工艺过程简单并且能够直接观察得到针孔的密度，使得topcon电池背面钝化效果好/坏的判定能够更为直观；本发明专利技术的方法简单且效率更高。法简单且效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种监控topcon电池背面钝化效果的方法


[0001]本专利技术涉及晶硅太阳能电池
，具体涉及一种监控topcon电池背面钝化效果的方法。

技术介绍

[0002]本专利技术的方法适用于新型晶硅太阳能电池加工
目前，用复合电流密度(J0c)和接触电阻率(ρc)两个参数来衡量载流子选择性钝化接触性能的好坏。接触电阻率(ρc)代表钝化接触对多子的输出能力，即电子接触区对电子(多子)电流的电阻损耗；而复合电流密度(J0c)用来表明钝化接触对少子的阻挡能力，是由部分少子空穴移到电子接触区并与多子电子的复合产生的。这些测试可以根据已有的TLM、FCT
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650等设备进行直接的测试可以得到，但是并不能得出膜层厚度对电池钝化效果好坏的影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于：针对现有测试条件并不能直接得出电池钝化效果好坏的问题，而提供了一种工艺简单且能够监控topcon电池背面钝化效果的方法。
[0004]本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0005]一种监控topcon电池背面钝化效果的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
[0006]S1、提供待测样品；
[0007]S2、配制腐蚀溶液；
[0008]S3、将所述待测样品浸渍于所述腐蚀溶液中进行碱腐蚀，以去除所述待测样品上的poly层；
[0009]S4、腐蚀后取出所述待测样品，然后清洗，吹干，用扫描电子显微镜测试形貌；
[0010]S5、根据扫描电子显微镜的形貌测试结果得出topcon电池背面针孔的密度，进而推测出topcon电池背面钝化效果的好坏；
[0011]其中：所述针孔的密度越均匀，表示钝化效果越好；反之则表示钝化效果差。
[0012]具体的，本专利技术所提供的监控topcon电池背面钝化效果的方法：利用了针孔理论来判定topcon电池背面钝化效果的好或坏，通过得出的背面钝化效果来反推背面钝化工艺中存在的问题，从而指导背面钝化工艺的改进(例如对隧穿氧化层和poly层厚度的更改)，以使得背面钝化效果达到最优效果。
[0013]进一步的，一种监控topcon电池背面钝化效果的方法：步骤S1中所述的待测样品选用工艺去绕镀后的topcon电池半成品。
[0014]进一步的，一种监控topcon电池背面钝化效果的方法：步骤S1中所述的待测样品选用成品topcon电池，且在使用前用氢氟酸先进行去膜处理。
[0015]具体的，所述的待测样品为经过激光切割形成的试样。
[0016]进一步的，一种监控topcon电池背面钝化效果的方法：步骤S2中所述的腐蚀溶液为浓度10～20wt％的四甲基氢氧化铵溶液。
[0017]具体是，将四甲基氢氧化铵(TMAH)加入去离子水中搅拌均匀，得到用于对电池片样品进行碱腐蚀的四甲基氢氧化铵溶液。
[0018]进一步的，一种监控topcon电池背面钝化效果的方法：步骤S3、将所述待测样品浸渍于60～70℃的腐蚀溶液中进行碱腐蚀5～12分钟，以去除所述待测样品上的poly层。
[0019]topcon电池中存在着两种不同的载流子传输理论：
[0020](1)第一种是量子隧穿效应，即电子等微观粒子在势垒高度大于粒子能量的条件下仍可以概率性的穿过势垒到达另一侧。根据“测不准原理”，时间和能量不可能在同一时间具有确定的数值，若一个量越确定，则另一个量不确定程度越大，即粒子在极短时间内的能量会极不确定，能量值范围会变大。因此，虽然粒子的能量(该能量应该是粒子在其能量范围内的平均值)小于势垒高度，但在极短时间内，会有一定几率处于该范围内的高能状态，超过了势垒高度；若势垒空间跨度小，则在极短时间内该具有高能状态的粒子就可以穿过势垒。
[0021](2)第二种是针孔(pinhole)理论，当隧穿氧化层厚度超过2nm时，载流子隧穿的几率会大大降低。此时载流子主要通过针孔来传输，当隧穿氧化层中针孔数量过少时，会使得载流子传输受限；而隧穿氧化层中针孔数量过多时，则表明隧穿氧化层的缺陷过多，从而导致隧穿氧化层的化学钝化效果降低，在此运输机制下，对氧化硅的质量要求非常高。有基于此，本专利技术方法将针孔理论应用到topcon电池背面钝化监控，以此作为评估topcon电池效率高低的方法之一。
[0022]本专利技术的有益效果：
[0023](1)本专利技术提供的监控topcon电池背面钝化效果的方法，其工艺过程简单，并且能够从测得的SEM形貌图中直接观察得到针孔(pinhole)的密度，使得topcon电池背面钝化效果好/坏的判定能够更为直观；本专利技术的方法简单且效率更高。
[0024](2)本专利技术提供的监控topcon电池背面钝化效果的方法，可以满足较低分辨率扫描电镜的使用要求，即采用本专利技术的方法对于设备的分辨率要求较低，可以使得设备成本得到降低(分辨率越高，设备的价格越高)。
[0025](3)本专利技术的方法可以通过测试形貌特征得出的背面钝化效果来反推背面钝化工艺中存在的问题，从而指导背面钝化工艺的改进，达到最优效果。同时在此过程，也可以同步进行背面的反射率测试，利用pvlighthouse进行背面膜层结构的模拟，以此更好的指导背面钝化工艺改进。
具体实施方式
[0026]下面将结合具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]实施例1
[0028]一种监控topcon电池背面钝化效果的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
[0029]S1、提供待测样品；
[0030]其中：所述的待测样品选用工艺去绕镀后的topcon电池半成品；同时，在作为待测样品使用前：先将所述topcon电池半成品激光切割成试样，备用；
[0031]S2、配制腐蚀溶液；
[0032]具体的，将四甲基氢氧化铵(TMAH)加入到去离子水中搅拌均匀，配制成浓度15.0wt％的四甲基氢氧化铵溶液；
[0033]S3、在水浴条件下，使上述配制的四甲基氢氧化铵溶液(腐蚀溶液)维持在70℃，然后将上述激光切割后的topcon电池半成品(待测样品)浸渍于四甲基氢氧化铵溶液中进行碱腐蚀12分钟，以去除所述待测样品上的poly层；
[0034]S4、腐蚀后取出所述待测样品，然后用去离子水清洗，吹干，用扫描电子显微镜(SEM)测试其微观形貌；
[0035]S5、根据上述扫描电子显微镜(SEM)的形貌测试结果能够直观的看出topcon电池背面针孔的密度，推测出隧穿氧化层钝化效果的好坏，进而推测出topcon电池背面钝化效果的好坏，以此来评估topcon电池性能的优良；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种监控topcon电池背面钝化效果的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：S1、提供待测样品；S2、配制腐蚀溶液；S3、将所述待测样品浸渍于所述腐蚀溶液中进行碱腐蚀，以去除所述待测样品上的poly层；S4、腐蚀后取出所述待测样品，然后清洗，吹干，用扫描电子显微镜测试形貌；S5、根据扫描电子显微镜的形貌测试结果得出topcon电池背面针孔的密度，进而推测出topcon电池背面钝化效果的好坏；其中：所述针孔的密度越均匀，表示钝化效果越好；反之则表示钝化效果差。2.根据权利要求1所述的一种监控topcon电池背面钝化效果的方法，其特征在于，步骤S1中所述的待...

【专利技术属性】
技术研发人员：安萍，张双玉，李蕊怡，张楠楠，陈如龙，杨阳，
申请(专利权)人：江苏润阳世纪光伏科技有限公司，
类型：发明
国别省市：