[发明专利]一种测试钝化接触结构的接触电阻率的方法

说明书

本发明涉及一种测试钝化接触结构的接触电阻率的方法，包括：(1)、在电池片上直径不同的圆形点状电极周围进行开槽处理，形成内径不同的圆形凹槽结构；(2)、测试内径不同的圆形凹槽结构对应的内径；(3)、测试直径不同的圆形点状电极与背面金属电极之间对应的总电阻值；(4)、采集不同的圆形凹槽结构对应的内径数据、以及直径不同的圆形点状电极与背面金属电极之间对应的总电阻值数据，绘制散点图，并运用两端接触的电流传输模型对散点进行拟合，计算接触电阻率。本发明的圆形凹槽结构能够阻断电流在钝化接触结构中的横向传输，使电流的实际传输路径与理论路径更加吻合，可以显著提高拟合决定系数和测试的精确性。

技术领域

本发明涉及太阳能电池技术领域，具体涉及一种测试钝化接触结构的接触电阻率的方法。

背景技术

钝化接触结构，如隧穿氧化层/掺杂多晶硅层、超薄本征非晶硅层/重掺杂非晶硅层，不仅具有优异的界面钝化性能，可以显著降低金属接触复合，还具有优异的接触性能，促进多数载流子的有效传输。钝化接触结构的优异性能受到研究机构及企业的广泛关注，研究机构如德国Fraunhofer、ISFH太阳能系统研究所针对隧穿氧化层/掺杂多晶硅层结构分别开发了TOPCon电池和POLO电池，企业如中来、天合等将实验室小尺寸的钝化接触电池技术转化为大面积全尺寸的量产技术。对于大面积全尺寸的量产技术而言，开发出一种简单、快捷且能准确测定钝化接触结构的接触电阻率的方法，对于钝化接触结构接触性能的优化具有重要的意义。

测试接触电阻率有两种常用的方法：线传输法(TLM)和Core Scan法。Core Scan法存在下述缺点使其无法在企业中广泛使用：1)无法得到准确的接触电阻率，只能给出接触电阻率的最大可能值；2)对样品造成不可修复的破坏，因而无法对同一电池进行重复测试和比对；3)设备价格昂贵，使用成本较高。对于只有单一导电薄层的样品，TLM法可以准确测试接触电阻率，而且具有制样简单、可重复测试等优点，因此，TLM法被光伏企业广泛用于Al-BSF、PERC、PERT等无钝化接触结构的电池。

无钝化接触结构的样品，如p-PERC电池前表面，TLM法测试接触电阻率时电流被限制在磷掺杂的发射极中传输，只有单一的传输路径，测得的为发射极与金属的接触电阻率。硅衬底上的钝化接触结构具有多个导电薄层，如晶体硅/隧穿氧化层/掺杂多晶硅层(c-Si/SiOx/Poly-Si)，采用常规的TLM法测试接触电阻率电流有多个传输路径：1.电极→重掺杂Poly-Si→电极；2.电极→重掺杂Poly-Si→SiOx→c-Si→SiOx→重掺杂Poly-Si→电极；在实际的电池工作中，c-Si中的载流子需要隧穿过SiOx层进入重掺杂Poly-Si，然后被金属电极收集，因而路径2与电池工作时载流子传输路径一致，路径1为干扰路径；如果重掺杂多晶硅层上面存在TCO层，会使得电流传输路径更加多。多条传输路径的存在会使得常规的TLM法难以准确测定钝化接触结构的接触电阻率。

为了解决常规TLM法测试钝化接触结构不准确的问题，德国ISFH研究所采用光刻掩膜+湿法刻蚀工艺，去除金属电极之间的SiOx/Poly-Si，将传输路径1消除掉，德国Fraunhofer采用反应离子刻蚀(RIE)来去除金属电极之间的SiOx/Poly-Si，达到了相同的效果。采用上述两种方法虽然可以消除多余传输路径的干扰，准确测试接触电阻率，但是光刻掩膜工艺和RIE工艺具有过程复杂、成本高昂、耗时长久且难以大批量制作样品的缺点，在企业中难以运用。鉴于此，特提出本发明，提供一种工艺过程简单、耗时短、成本低且可以适应企业大批量快速测试需求的测试方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺过程简单、耗时短和成本低、且能精确测试钝化接触结构的接触电阻率的方法。

本发明的一种测试钝化接触结构的接触电阻率的方法，其技术方案为：包括以下步骤：

(1)、在电池片上直径不同的圆形点状电极周围进行开槽处理，形成内径不同的圆形凹槽结构；其中，所述圆形凹槽结构纵向延伸至硅衬底的内部；