专利名称：太阳电池硅衬底的质量检验方法
技术领域：
本发明涉及太阳能级硅片及电池片技术领域，进一步是太阳能级硅片及电池片的制造及质量检验技术，特别涉及太阳电池质量检验技术。
背景技术：
在太阳电池制作完成，检测电性能发现异常后，需要对太阳电池进行异常分析，现有的检测方法，无法对硅衬底质量做比较完善的分析。主要是由于目前太阳电池的在线检验，无法提供详细的数据，对太阳电池段工艺和硅衬底的质量做详细的分析，即无法把出现的问题做准确的分析和定位，不能够满足太阳电池生产和工艺改进的要求。因此，研究新的、简便的质量检验方法很有必要
发明内容
·本发明的目的是提供一种太阳电池硅衬底的质量检验方法，只需取I片至2片太阳电池，即可检测出太阳电池的质量情况，进而反应大批次太阳电池的硅衬底质量情况。本发明的目的是通过以下方案实现的由于此方法主要是针对电性能太阳电池进行的破坏式检验方法，所以在检验前，要将所需的太阳电池电性能数据和EL检测图像数据进行详细的记录，然后利用盐酸和硝酸去除太阳电池两面的银栅线和铝背场，再加入氢氟酸去除氮化硅薄膜和P-N结工艺层，以得到太阳电池硅衬底，再对太阳电池硅衬底进行电阻率和少子寿命测试，即可得到检验得到衬底的质量情况，把衬底的质量与太阳电池的质量数据进行比对，从而将太阳电池出现的问题进行分析和定性。具体是
太阳电池硅衬底的质量检验方法，其特征在于依次进行以下步骤 a将成品太阳电池电性能数据及EL测试数据详细记录；
b根据环境条件的不同配制盐酸硝酸混合溶液，盐酸与硝酸的体积比例为10 I :1 20 ;温度越高，硝酸占比例越少(此数值不唯一，本领域技术人员可以自行调配)；其中，盐酸含量分析纯36% 38%，硝酸含量分析纯68% 70% ；
c取I 2片太阳电池放入配好的混合酸液中，观察去除太阳电池两面的银栅线和太阳电池背面的铝背场；
d当观察太阳电池两面的银栅线脱落，并且太阳电池背面的铝背场反应去除干净后，向溶液中加入氢氟酸，氢氟酸体积为盐酸硝酸混合溶液的1% 20% (氢氟酸的浓度小于或等于20%，一般选择浓度10 - 20%)；
e观察正面的氮化硅薄膜去除情况，当氮化硅去除后每隔I 3分钟将太阳电池取出，用纯水洗净，测量其两面的导电类型，如果为N型则将太阳电池放回溶液继续反应；
f当测量太阳电池两面的导电类型均为P型后，此时就得到了太阳电池的硅衬底，将太阳电池取出，用纯水洗净、烘干；
g将得到的太阳电池硅衬底用四探针测量其电阻，用少子寿命测试仪测量其少子寿命，并将其与太阳电池的电性能数据与EL测试图像进行比对；
正常硅太阳电池硅衬底的电阻率应该在I欧姆厘米至欧姆厘米之间，多晶硅片衬底的平均少子寿命大于I微秒为正常，单晶娃片衬底的平均少子寿命大于I. 4微秒为正常,并可根据对应数据做详细分析。本发明的有益效果是1、定位精确。应用本发明提供的方法，可以配合太阳电池在线检测工艺把出现的问题，精确的定位到太阳能级硅片生产或者太阳电池生产工艺的任一环节。2、设备简单。所用检测工具均为实际生产常用检测设备，操作简单，数据准确。3、操作方便。只需取I片至2片太阳电池即可反应大批次的硅衬底质量情况，为太阳电池异常的分析与解决提供了依据，将会成为太阳能硅太阳电池行业质量检验与工艺改进的重要方法。
具体实施例方式为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征 和优点能够更加明显易懂，下面对本发明作进一步详细的说明。由于此发明为破坏性检验方法，在使用此方法前需要将成品太阳电池电性能数据及EL测试数据详细记录，然后根据环境条件的不同配制盐酸和硝酸溶液，盐酸和硝酸的比例为10 I :1 20。由于检验过程中会接触强酸，操作的技术人员一定要穿着防护服，佩戴防护用品。取I至2片太阳电池放入配好的盐酸硝酸混合溶液中，当观察太阳电池两面的银栅线脱落，并且太阳电池背面的铝背场反应去除干净后，向溶液中加入氢氟酸，氢氟酸体积为混合酸液1% 20%，氢氟酸的浓度小于或等于20%，一般选择浓度10 - 20% ;观察正面的氮化硅薄膜去除情况，当氮化硅去除后每隔两分钟将太阳电池取出，用纯水洗净，测量其两面的导电类型，如果为N型则将太阳电池放回溶液继续反应。当测量太阳电池两面的导电类型均为P型后，此时就得到了太阳电池得硅衬底，将太阳电池硅衬底取出，用纯水洗净、烘干。用四探针测量其电阻，用少子寿命测试仪测量其少子寿命，并将其与太阳电池的电性能数据与EL测试图像进行比对。正常硅太阳电池硅衬底的电阻率应该在I欧姆厘米至欧姆厘米之间，多晶硅片衬底的平均少子寿命大于I微秒为正常，单晶硅片衬底的平均少子寿命大于I. 4微秒为正常，并可根据对应数据做详细异常分析。以上所述，仅为本发明的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域及其他技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换及用途的扩展，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
权利要求
1.太阳电池硅衬底的质量检验方法，其特征在于依次进行以下步骤 a将成品太阳电池电性能数据及EL测试数据详细记录； b根据环境条件的不同配制盐酸硝酸混合溶液，盐酸与硝酸的比例为10 I :1 20 ;其中，盐酸含量分析纯36% 38%，硝酸含量分析纯68% 70% ； c取I 2片太阳电池放入配好的盐酸硝酸混合溶液中，观察去除太阳电池两面的银栅线和太阳电池背面的铝背场； d当观察太阳电池两面的银栅线脱落，并且太阳电池背面的铝背场反应去除干净后，向溶液中加入氢氟酸，氢氟酸体积为盐酸硝酸混合溶液的1% 20% ;氢氟酸的浓度小于或等于 20% ； e观察正面的氮化硅薄膜去除情况，当氮化硅去除后每隔I 3分钟将太阳电池取出，用纯水洗净，测量其两面的导电类型，如果为N型则将太阳电池放回溶液继续反应； f当测量太阳电池两面的导电类型均为P型后，此时就得到了太阳电池的硅衬底，将太阳电池取出，用纯水洗净、烘干； g将得到的太阳电池硅衬底用四探针测量其电阻，用少子寿命测试仪测量其少子寿命，并将其与太阳电池的电性能数据与EL测试图像进行比对； 正常硅太阳电池硅衬底的电阻率应该在I欧姆厘米至欧姆厘米之间，多晶硅片衬底的平均少子寿命大于I微秒为正常，单晶娃片衬底的平均少子寿命大于I. 4微秒为正常,并可根据对应数据做详细分析。
全文摘要
太阳电池硅衬底的质量检验方法，涉及电池片质量检验技术，在电性能数据和EL测试图像记录完成后，将电池片浸泡在盐酸和硝酸的水溶液中，去掉两面银栅和背面的铝背场，再向溶液中加入适量的氢氟酸，以去掉正面的氮化硅镀膜层和P-N结层，得到硅衬底；用P-N型测试仪测量硅衬底两面导电类型至均无N型区部分；将硅衬底用水清洗、风干，用四探针电阻率测试仪测量表面电阻，用少子寿命测试仪测量其少子寿命，即可得出太阳电池硅衬底质量，结合电性能数据和EL测试图像就可确定太阳电池的质量。本发明有益效果是所需测量工具为太阳能行业常见工具，简单易用，测量简单方便，对太阳电池硅衬底的质量判断准确，为太阳电池的生产及检验提供了更为可靠的依据。
文档编号G01N27/00GK102818980SQ20121028574
公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者曹洋, 石坚, 孙志刚, 刘茂华, 韩子强 申请人:安阳市凤凰光伏科技有限公司