[发明专利]一种太阳能电池半成品状态评估方法

说明书

本发明涉及一种太阳能电池半成品状态评估方法。本发明包括根据不同类型的电池片以及不同电池工序制作电池灰度值样片；对对应类型的电池片和电池工序下的曝光值进行修正，使得对应类型的电池片和电池工序下PL测试仪测得的电池灰度值样片的测试灰度值与电池灰度值样片的实际灰度值一致；根据对应类型的电池片和电池工序下修正后的曝光值以及PL测试仪对来料电池片进行灰度值检测；根据对来料电池片灰度值的检测结果判断来料电池片是否不良。本发明所述的一种太阳能电池半成品状态评估方法，通过建立每个工序下的PL检测基准，能够对不同类型的电池片以及不同电池工序下的不良半成品进行检测，能够提早发现异常、减少排查难度并减少经济损失。

技术领域

本发明涉及太阳能电池制造技术领域，尤其是指一种太阳能电池半成品状态评估方法。

背景技术

从硅片到太阳能电池，在制造过程中会出现过很多质量问题，如隐裂，过程污染污染，硅片同心圆不良，电池低效等不良。这些不良通常需要在制作成电池成品后，具备电极结构时通过电性能测试或EL（Electroluminescent，电致发光）测试才能被发现，具有滞后性，同时不良电池无法返工，造成较大的经济损失。现有技术中也有在丝网工序前的上料端加PL（Photoluminescence，光致发光）仪器对不良挑选，同样通过对不良图像识别，根据要求确认是否返工。

EL测试机理为电致发光成像，利用少数载流子的电致辐射复合发光，对电池片在外加偏压时，PN结的势垒降低，载流子通过势垒注入到扩散区成为非平衡少数载流子(非少子)，不断与多数载流子(多子)复合而发光，被CCD 采集并转换成图像，载流子复合越多，相应的EL 图像越亮，反之图像发暗，可以根据EL图像的明暗结果判断出太阳电池中复合缺陷。

PL测试仪为光致发光成像，无需接触电池，半导体中的电子吸收外界光子后被激发，处于激发态的电子是不稳定的，可以向较低的能级跃迁，以光辐射的形式释放出能量，被CCD相机捕捉并转换为图像。同样可根据PL图像的明暗结果判断出太阳电池中复合缺陷。

以TOPCon（隧穿氧化层钝化接触，Tunnel Oxide Passivated Contact）电池制备工序流程为例，如图1所示，包括制绒工序、扩散工序、去BSG（硼硅玻璃）工序、碱抛工序、Poly（多晶硅）工序、退火工序、去PSG（磷硅玻璃）工序、后清洗工序、ALD（原子层沉积）工序、正膜工序、背膜工序、丝网工序和分检工序，现有不良电池的检验在丝网工序后，通过EL测试挑出；不良半成品在丝网前，通过PL检验挑出。

现有技术无法将PL测试仪检测的灰度值与不同类型及工序下电池片状态形成有效关联，排查不良工序位置难度较大。

发明内容

为此，本发明提供一种太阳能电池半成品状态评估方法，通过建立每个工序下的PL检测基准，能够对不同类型的电池片以及不同电池工序下的不良半成品进行检测，能够提早发现异常、减少排查难度并减少经济损失。

为解决上述技术问题，本发明提供一种太阳能电池半成品状态评估方法，包括：

根据不同类型的电池片以及不同电池工序制作电池灰度值样片；

对对应类型的电池片和电池工序下的曝光值进行修正，使得对应类型的电池片和电池工序下PL测试仪测得的电池灰度值样片的测试灰度值与电池灰度值样片的实际灰度值一致；

根据对应类型的电池片和电池工序下修正后的曝光值以及PL测试仪对来料电池片进行灰度值检测；

根据对来料电池片灰度值的检测结果判断来料电池片是否不良。

在本发明的一种实施方式中，不同的类型的电池片包括多晶、单晶PERC电池、TOPCon电池、HJT电池，不同电池工序包括制绒工序、扩散工序、去BSG工序、碱抛工序、Poly工序、退火工序、去PSG工序、后清洗工序、ALD工序、正膜工序、背膜工序。

在本发明的一种实施方式中，所述利用电池灰度值样片对对应类型的电池片和电池工序下的曝光值进行修正并对PL测试仪进行校准的方法包括：