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太阳电池制造过程中的测试工艺袁镇;贺立龙【摘要】太阳能电池是把太阳能转化为电能的装置,一般的太阳能电池是用半导体材料制成的.按照晶体硅太阳电池制造的工艺流程,对太阳电池制造过程中各工序之间的测试项目进行了介绍.同时,介绍了各测试项目的测试设备、测试原理以及测试过程.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)012【总页数】3页(P186-188)【关键词】太阳电池;绒面;扩散;减反射膜【作者】袁镇;贺立龙【作者单位】西安创联电气科技(集团)有限责任公司,陕西,西安,710065;西安创联电气科技(集团)有限责任公司,陕西,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TP274晶体硅太阳能电池制造的常规工艺流程主要包括硅片清洗、绒面制备、扩散制结、等离子周边刻蚀、去PSG(磷硅玻璃)、PECVD减反射膜制备、电极(背面电极、铝背场和争相电极)印刷及烘干、烧结和分档测试等。
同时，在各工序之间还有检测项目，主要有抽样检测制绒效果、抽样测方块电阻、抽样测氮化硅减反射膜厚度和折射率等项目。
本文按照晶体硅太阳能电池制造的工艺流程，对太阳能电池制造过程中的测试项目进行介绍。
1 绒面的检测腐蚀后的硅片用去离子水冲洗干净，放在光学显微镜下观察硅片表面的绒面制备情况。
包括绒面的连续性、致密性以及表面的缺陷(例如黄斑的出现)。
光学显微镜用光的反射检测表面的缺陷。
能够区分物体各部分的对比度是光学显微镜的重要参数。
用于现代光学显微镜增加对比度的技术是暗场和亮场探测，共焦的对比度以及有颜色干涉的对比度。
共焦对比显微镜利用扫描技术一次观察物体上单个点，因此提供更好的图形对比度，并能更清晰地观察图形。
共焦显微镜用可见光或激光扫描。
颜色干涉的对比度将一束光分成直接光束和参考光束。
直接光束被样本改变，然后与参考光束组合，根据干涉原理产生图像。
2 扩散工艺的检验P-N结是太阳能电池的心脏，了解并掌握测量扩散薄层方块电阻、结深的原理和方法在太阳电池生产中是非常重要的。
SiOx 降低界面态，与硅更好匹配
SiNx这方面不够
想做好钝化先SiO2后SiN
想做比较好的光学性质反之。
我觉得热生长SIO2的钝化效果要更好。
从钝化机理上看，热生长形成一层致密的SIO2，这样表面的悬挂健可以完全的被钝化，而且这种钝化效果时间基本上是永久的，除非SIO2被破坏。
而SINx:H的钝化机理完全是依靠H，所以H的含量决定钝化的好坏，但H是会逃逸的，在烧结有大量的H会逃逸，所以通常组件会在2年后有一定的效率衰减，就是这个原因。
首先，任何高效的晶硅电池都用了SiO2做钝化，热氧化SiO优点就是热稳定性好，包括背面钝化!如PERL。
PECVD镀SiO2不知道气体源用啥！
以前看文献也认为烧结会使H逃逸，少子寿命降低，今天刚镀膜SIN后拿到炉子（centrotherm）里走了一遍（不印刷），测量烧结前后少子寿命和反向饱和，少子变大，饱和变小！即使在烧第二遍，少子和饱和与第一次烧结也没太大变化。
我觉得快烧的这个过程并不像文献说的那样，文献里高温下H逃逸主要是指退火处理（时间较长）。
但也有文献指出：与时间（高温段）少子的降低更取决与峰值温度。
所以还是要根据具体设备和工艺而定。
膜厚/nm颜色
50黄褐色
75棕色
100暗紫罗兰到宏紫罗兰
125深蓝
150浅蓝到具有金属光泽的蓝175金属色到极浅的黄绿色
200淡金黄到稍臭金属色泽
225稍带黄橙的金色
250橙到甜瓜色
275红到紫罗兰
300蓝到紫罗兰到蓝
310蓝
325蓝到蓝绿
345浅绿
350绿到黄——绿
365黄——绿
375绿——黄
390黄
412浅橙
426肉红色
443紫罗兰——红
465红——紫罗兰
476紫罗兰
480蓝——紫罗兰
493蓝
502蓝——绿
520绿（明亮）
540黄——绿
560绿——黄
574黄到浅油灰色或金属色
585浅的橙或黄到粉红之间
600肉红色
630紫罗兰——红
680紫与蓝绿之间紫红和蓝绿之间720蓝绿到绿（十分明亮）黄770黄
800橙（稍亮）
820橙红色（鲜肉色）
850暗的浅红——紫罗兰
860紫罗兰
870蓝——紫罗兰
890蓝
920蓝——绿
950暗的黄——绿
970黄到浅油灰色或金属色
990橙
1000肉红色
1020紫罗兰——红
1050红——紫罗兰
1060紫罗兰
1070蓝——紫罗兰
1100绿
1110黄——绿
1120绿
1180紫罗兰
1190红——紫罗兰1210紫罗兰——红1240肉红——橙红1250橙
1280黄到浅油灰色或金属色1320天蓝到绿——蓝1400橙
1450紫罗兰
1460蓝——紫罗兰1500蓝
1540暗的黄——绿。
太 阳 能第1期 总第333期2022年1月No.1 Total No.333Jan., 2022SOLAR ENERGY0 引言利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法沉积的氮氧化硅(SiO x N y，下文简写为“SiON”)薄膜在带隙宽度、折射率、应力方面均可调整[1]。
SiON薄膜的制备方式为：在常规的PECVD工序中，引入反应气体N2O，与NH3和SiH4发生反应，从而生成SiON薄膜。
通过改变反应气体N2O、NH3和SiH4的流量配比及沉积时间，即可改变SiON薄膜的膜层组分及膜厚[2]。
在太阳电池钝化层制备过程中，氮化硅(Si y N x，下文简写为“SiN”)薄膜与SiON薄膜的膜层设置较为关键，二者有多种搭配组合方式，除了需要与实际产线相匹配之外，还需要考虑将太阳电池的电性能与光伏组件的CTM(用于表征因封装造成的光伏组件输出功率损失程度)均达到最优状态，从而确定最佳的SiN薄膜与SiON薄膜的膜层设置方案。
本文采用管式PECVD法，以SiH4、NH3、N2O作为反应气体制备SiON薄膜，利用椭偏仪测试薄膜的膜厚及折射率，从中找出最优膜厚及折射率控制标准；然后结合SiN薄膜已有的制备工艺，制备出SiN/SiON叠层膜，并对SiN薄膜与SiN/SiON叠层膜的光学性能，以及分别采用这2种薄膜的太阳电池的电性能进行了分析，以期可以通过采用此叠层膜大幅改善太阳电池钝化膜的特性，从而提升太阳电池的光电转换效率和抗电势诱导衰减(PID)性能。
1 实验准备1.1 实验材料及仪器采用尺寸为158.75 mm×158.75 mm 的p型直拉单晶硅片，厚度为180 μm，电阻率为0.4～1.1 Ω•cm。
利用管式PECVD设备在硅片上分别沉积SiN薄膜与SiN/SiON叠层膜。
利用EMPro-PV椭偏仪测试薄膜的膜厚和折射率；利用RC反射仪测试薄膜的反射率；利用WAVELABS-SINUS-200设备检测成品太阳电池的电性能；利用WCT120测试成品太阳电池的反向饱和电流密度J0；利用QEX10测试成品太阳电池的量子效率QE。
