一種晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線高度和寬度的測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線高度的測(cè)量方法，屬于太陽(yáng)能電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)的化石燃料日益消耗殆盡，在所有的可持續(xù)能源中，太陽(yáng)能無(wú)疑是一種最清潔、最普遍和最有潛力的替代能源。目前，在所有的太陽(yáng)電池中，晶體硅太陽(yáng)電池是得到大范圍商業(yè)推廣的太陽(yáng)能電池之一，這是由于硅材料在地殼中有著極為豐富的儲(chǔ)量，同時(shí)晶體硅太陽(yáng)電池相比其他類(lèi)型的太陽(yáng)能電池有著優(yōu)異的電學(xué)性能和機(jī)械性能，因此，晶體硅太陽(yáng)電池在光伏領(lǐng)域占據(jù)著重要的地位。
[0003]柵線在晶體硅太陽(yáng)能電池片中用來(lái)收集光生載流子，其作用非常巨大。對(duì)于P型晶體硅太陽(yáng)能電池片來(lái)說(shuō)，載流子的產(chǎn)生的多少(短路電流的大小)與載流子在收集過(guò)程中的損耗多少(串聯(lián)電阻的大小)很大程度上決定了電池片的電學(xué)性能的優(yōu)劣。柵線高度越高，寬度越窄，即高寬比越大，越有助于電池片短路電流的提升和串聯(lián)電阻的下降。另一方面，由于當(dāng)前柵線主要是通過(guò)絲網(wǎng)印刷漿料并燒結(jié)來(lái)得到，在相同工藝的情況下，柵線印刷受網(wǎng)版和漿料的影響巨大，因此，評(píng)價(jià)柵線的優(yōu)劣也會(huì)反應(yīng)網(wǎng)版和漿料的匹配情況。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，通常是采用金相顯微鏡來(lái)觀察和測(cè)試柵線，測(cè)出其某一截面的最高點(diǎn)和基底寬度，做比例，作為其高寬比值(高寬比=最高點(diǎn)/基底寬度)。上述方法中，需要對(duì)柵線的高度和寬度分別進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于柵線的高度而言，其測(cè)量方法包括如下步驟:(I)將待測(cè)試的樣品放入金相顯微鏡的載物臺(tái)上，確定第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)；(2)先用粗調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)至初見(jiàn)物像，再改用微調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)至物像清楚為止；(3)將物鏡換成激光鏡頭；(4)對(duì)柵線的頂端和底端分別進(jìn)行對(duì)焦；(5)測(cè)試，即可得到第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的柵線高度數(shù)據(jù)；(6)重復(fù)上述步驟(I)至(5)，進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試，即可得到多個(gè)柵線高度數(shù)據(jù)；(7)通過(guò)計(jì)算即可得到晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線的平均高度。
[0005]然而，上述方法存在如下問(wèn)題:①上述步驟(2)和(4)需要花費(fèi)大量的時(shí)間，尤其是步驟(4)，對(duì)柵線的頂端和底端需要進(jìn)行兩次對(duì)焦，對(duì)于普通的分析員而言，每次對(duì)焦操作需要I分鐘左右的時(shí)間，即使是熟練操作的分析員，也要20~30秒的時(shí)間；因此，使得整個(gè)檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)太多，降低了測(cè)試效率；②需要多次進(jìn)行步驟(3)中的更換激光鏡頭作業(yè)，這不僅造成了操作繁雜，而且更換過(guò)程中還容易出現(xiàn)鏡頭損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]因此，開(kāi)發(fā)一種操作簡(jiǎn)便、耗時(shí)短的晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線高度的測(cè)量方法，顯然具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的發(fā)明目的是提供一種晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線高度和寬度的測(cè)量方法。
[0008]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線高度的測(cè)量方法，包括如下步驟: (1)將待測(cè)試的樣品放入金相顯微鏡的載物臺(tái)上，確定第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)；
(2)先用粗調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)至初見(jiàn)物像，再改用微調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)至物像清楚為止；
(3)將物鏡換成激光鏡頭；
(4)對(duì)柵線的頂端和底端分別進(jìn)行對(duì)焦；
(5)測(cè)試，即可得到第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的柵線高度數(shù)據(jù)；
(6)選擇確定第二個(gè)測(cè)試點(diǎn)；
調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，將柵線的頂端和底端移到測(cè)試視野范圍之內(nèi)；
測(cè)試，即可得到第二個(gè)測(cè)試點(diǎn)的柵線高度數(shù)據(jù)；
(7)重復(fù)步驟(6)，進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試，即可得到多個(gè)柵線高度數(shù)據(jù)；
(8)通過(guò)計(jì)算即可得到晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線的平均高度。
[0009]上文中，步驟(I)至步驟(5)是現(xiàn)有技術(shù)；其中，步驟(I)所述的金相顯微鏡可以采用市面上常見(jiàn)的型號(hào)為VK9700的金相顯微鏡。
[0010]步驟(7)所述的多點(diǎn)測(cè)試是常規(guī)方法，即通過(guò)檢測(cè)柵線不同位置點(diǎn)的柵線高度，得到多個(gè)柵線高度數(shù)據(jù)，最后通過(guò)計(jì)算平均值，得到比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
[0011]本發(fā)明的方法得到的只是柵線的高度；若要得到其高寬比，只要再采用常規(guī)方法測(cè)出其寬度，然后做比例計(jì)算即可得到高寬比。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述步驟(I)中的樣品為具有柵線的電池片樣片。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述步驟(6)中，逆時(shí)針調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕3~5個(gè)小格，將柵線的頂端和底端移到測(cè)試視野范圍之內(nèi)。這是針對(duì)VK9700的金相顯微鏡而言的。
[0014]本發(fā)明的工作原理為:先檢測(cè)第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的柵線高度(即步驟(I)至(5))，第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的柵線高度檢測(cè)之后，鏡頭的對(duì)焦點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化，使柵線的底端超出測(cè)試視野范圍，因此本發(fā)明在測(cè)試第二個(gè)點(diǎn)時(shí)需要進(jìn)行微調(diào)，將測(cè)試視野范圍移回，使柵線的頂端和底端都包含在測(cè)試視野范圍內(nèi)；即可進(jìn)行第二次及其后續(xù)的多次檢測(cè)。
[0015]具體微調(diào)的范圍是根據(jù)柵線的高度范圍總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)值；現(xiàn)有技術(shù)中，柵線高度通常在10~20微米之間，將微調(diào)旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)3~5個(gè)小格即可。如果測(cè)試其他范圍，微調(diào)的程度也要隨之調(diào)整。
[0016]本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)與之相應(yīng)的另一種技術(shù)方案:一種晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線寬度的測(cè)量方法，包括如下步驟:
(1)將待測(cè)試的樣品放入金相顯微鏡的載物臺(tái)上，確定第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)；
(2)先用粗調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)至初見(jiàn)物像，再改用微調(diào)旋鈕調(diào)節(jié)至物像清楚為止；
(3)將物鏡換成激光鏡頭；
(4)對(duì)柵線的頂端和底端分別進(jìn)行對(duì)焦；
(5)測(cè)試，即可得到第一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的柵線寬度數(shù)據(jù)；
(6)選擇確定第二個(gè)測(cè)試點(diǎn)；
調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，將柵線的頂端和底端移到測(cè)試視野范圍之內(nèi)；
測(cè)試，即可得到第二個(gè)測(cè)試點(diǎn)的柵線寬度數(shù)據(jù)；
(7)重復(fù)步驟(6)，進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)試，即可得到多個(gè)柵線寬度數(shù)據(jù)；
(8)通過(guò)計(jì)算即可得到晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線的平均寬度。
[0017]上文中，步驟(I)至步驟(5)是現(xiàn)有技術(shù)；其中，步驟(I)所述的金相顯微鏡可以采用市面上常見(jiàn)的型號(hào)為VK9700的金相顯微鏡。
[0018]步驟(7)所述的多點(diǎn)測(cè)試是常規(guī)方法，即通過(guò)檢測(cè)柵線不同位置點(diǎn)的柵線寬度，得到多個(gè)柵線寬度數(shù)據(jù)，最后通過(guò)計(jì)算平均值，得到比較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
[0019]上述技術(shù)方案中，所述步驟(I)中的樣品為具有柵線的電池片樣片。
[0020]上述技術(shù)方案中，所述步驟(6)中，逆時(shí)針調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕3~5個(gè)小格，將柵線的頂端和底端移到測(cè)試視野范圍之內(nèi)。
[0021]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明開(kāi)發(fā)了一種新的晶體硅太陽(yáng)能電池片柵線高度的測(cè)量方法，實(shí)驗(yàn)證明:與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明的測(cè)試時(shí)間可以縮短40%以上，大大提升了測(cè)試效率，取得了意想不到的技術(shù)效果；
2、本發(fā)明無(wú)需更換激光鏡頭，避免了更換過(guò)程中容易出現(xiàn)的鏡頭損壞的風(fēng)險(xiǎn)，且大大簡(jiǎn)化了測(cè)試作業(yè)，提升了測(cè)試效率；
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