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能够实现对于180μm厚度的硅片横断面进行观测,充分显示了LSCM“共聚焦”测量的优势,这方面普通宽视野光学显微镜是达不到的。 图11 电池不同区域的横截面形貌:A,漏电点;B,正常 2.5 新型高效电池开发 近年来,随着市场对于电池转换效率的要求提高,各研究机构和电池生产企业都在推出更高水平的电池生产技术,以满足客户需求。其中黑硅(BS,Black Silicon)[10]、钝化发射极和局部背接触(PERC, Passivated Emitter and Rear Contact)[11]是目前两个典型的研究和应用方案,两个方案的开发和生产实施也离不开微观形貌的测量。 图12 黑硅3D表面形貌 黑硅由于具有更微小的陷光结构,所制作的太阳能电池具有优良的减反射能力,对于全波段光线几乎全部吸收而表现为深黑色因此得名。对于黑硅表面形貌的观察(图12)可以发现表面微小的陷光结构在亚纳米尺度。 对于PERC电池,为了能够实现背面局部接触的电池结构,需要在背面介电钝化层上用激光蚀刻出窗口,而评价激光蚀刻参数和监控窗口质量就需要借助微观形貌检测,图13就展示了PERC背面激光蚀刻窗口的局部形貌特征。 3 LSCM应用优劣势 通过上述测量实例,结合文献信息,对于LSCM在晶体硅电池生产和开发中的应用优劣势做了表1中的比较。 4 结论 LSCM以其显著的测量性能,在生物医学领域早已经成熟运用,作为新兴产业的太阳能电池,生产和开发过程中有众多的环节需要关注表面形貌。采用LSCM技术进行相应检测,不仅可以获得媲美SEM的显微图像,同时还能够进行快速、无损测量,加之其较低的引入和维护成本,更符合目前行业成本控制的需求。 当然,LSCM也存在不能进行元素能谱分析的不足,还好能谱分析通常不是必需的检测项目,可以在必要时结合SEM进行;如果应用于生产制程监控,测量程序的二次开发和自动测量相对来说是更需要的。 |