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晶体硅太阳能电池的缺陷检测及分析

2013-7-2 17:58| 发布者: echo| 查看: 11440| 评论: 0|原作者: 李召彬|来自: 中国光伏测试网

摘要: 摘要:针对晶体硅太阳电池缺陷的检测问题,利用多种测试设备(EL,PL,Corescan等),在电池制作的主要工序段(扩散、镀膜、印刷、烧结)对硅片和电池片进行检测,归纳和总结了电池的各种典型缺陷的成因,利用这些检 ...
2.4 方块电阻扫描(SHR)

       SHR测试探头在中心有一个激光源(Fig.2-4),紧跟着有两个同心圆环形电容电极,激光的频率可以调整。激光注入产生电子空穴,内建电场将电子空穴分离,将产生表面势,表面势反映了SHR信号并且横向扩散,内外探头获取表面势。硅片的方阻通过在两个电容电极测量电势的比率计算。

2.5 串联电阻扫描(Corescan)

       Corescan的扫描头包含一个光源和金属探针(Fig.2-5),扫描过程中,将电池片短路连接,扫描头以固定的扫描间距、速度移动,光源照射在电池片上产生光生电流,同时金属探针在电池片表面划动,测量光照位置的电压值,电压值即表征了电池片正面的串联电阻的大小。

3、结果与讨论

3.1 原材料缺陷

        原材料的优劣影响电池片的光电转换效率,有效的检测原材料的优劣,降低原材料的不合格率,能够直接减少经济损失。Fig.3-1所示为“黑芯片”的PL图片,在光照条件下,黑色区域存在大量的缺陷,它们起到复合中心作用,使得载流子在此处复合时发出较弱的光,而温场不均匀造成的位错或杂志氧沉淀导致黑芯片的产生,其电池片的电性能一般显示为Irev、Rs略高、Rsh较正常,Voc稍低,只是Isc明显偏小。

        Fig.3-2a为“四角黑”电池片的EL图片,腐蚀掉正背面电极、氧化硅、PN结后测试其少子寿命,如Fig.3-2c所示,从图中可看出,电池片黑角区域的寿命相对正常区域严重偏低,说明此处存在大量的缺陷,可能原因是硅棒在拉制过程中,外层有污染或有晶体缺陷产生,而导致硅材料的性能下降。一般电池片的电性能显示为Voc稍低,Isc明显偏小、其余性能参数较正常。

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