一種多晶硅片缺陷的分類方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了將多晶硅片上不同缺陷類型分成團(tuán)聚狀缺陷和線狀缺陷二種類型；所述團(tuán)聚狀缺陷是：數(shù)量級(jí)在103?109位錯(cuò)缺陷體團(tuán)聚到一定二維區(qū)域內(nèi)，形成形狀不固定的二維缺陷；所述線狀缺陷是：數(shù)量級(jí)在103?109位錯(cuò)缺陷體團(tuán)聚到一定一維區(qū)域內(nèi)，形成一維的線狀缺陷；團(tuán)聚狀缺陷主要影響電池的效率；線狀缺陷主要影響電池的漏電。本發(fā)明根據(jù)多晶硅片上的缺陷對(duì)電池影響的特性，可將缺陷按照形狀分為團(tuán)聚缺陷和線狀缺陷，在PL表征時(shí)，進(jìn)行獨(dú)立定量表征，從而更為有效的提高多晶硅片質(zhì)量定性和效率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
【專利說明】
一種多晶硅片缺陷的分類方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種多晶硅片缺陷的分類方法。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅太陽能電池由于其較高的性價(jià)比，近年來一直在光伏發(fā)電市場(chǎng)占據(jù)著絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。有報(bào)道稱，2015年多晶硅太陽能電池組件占據(jù)了光伏發(fā)電市場(chǎng)88%的份額。在可預(yù)見的將來，多晶硅太陽能電池組件仍將占據(jù)光伏發(fā)電市場(chǎng)的絕對(duì)霸主地位。
[0003]多晶娃片相$父于單晶娃片，主要缺點(diǎn)在于$父尚的缺陷。$父尚的缺陷將直接影響著硅片的質(zhì)量，從而制約著硅片電池效率的提高。因此，分析和研究多晶硅片上的缺陷將會(huì)顯得非常的重要。
[0004]目前，PL(光致發(fā)光)技術(shù)作為一種無損傷、高效率的檢測(cè)技術(shù)，正在逐步應(yīng)用到多晶硅片的檢測(cè)中。PL技術(shù)不僅為多晶硅片上的缺陷表征提供了一種有效的手段，而且也為缺陷的研究提供了可靠的條件。
[0005]PL技術(shù)原理:利用激光光源激發(fā)硅片或太陽電池片，使硅片或太陽電池片發(fā)出特定波長的光，然后通過濾光以及特殊感光元件收集特定波長的發(fā)光信號(hào)，最后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理表征出硅片或太陽電池片表面的缺陷。
[0006]目前，澳大利亞BTimage公司已經(jīng)推出多款PL設(shè)備，在市場(chǎng)應(yīng)用反映良好。我國也有公司和高校開展了相關(guān)的研究，但相關(guān)技術(shù)還需要進(jìn)一步的提高和優(yōu)化。
[0007]目前，各廠家均將PL技術(shù)表征出的所有缺陷歸于一類缺陷，并用軟件對(duì)缺陷進(jìn)行量化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種更為有效的表征多晶硅片的質(zhì)量的多晶硅片缺陷的分類方法。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
一種多晶硅片缺陷的分類方法，其特征是:將多晶硅片上不同缺陷類型分成團(tuán)聚狀缺陷和線狀缺陷二種類型;所述團(tuán)聚狀缺陷是:數(shù)量級(jí)在13-1O9位錯(cuò)缺陷體團(tuán)聚到一定二維區(qū)域內(nèi)，形成形狀不固定的二維缺陷;所述線狀缺陷是:數(shù)量級(jí)在13-1O9位錯(cuò)缺陷體團(tuán)聚到一定一維區(qū)域內(nèi)，形成一維的線狀缺陷；團(tuán)聚狀缺陷主要影響電池的效率;線狀缺陷主要影響電池的漏電。
[0010]用PL方法或腐蝕方法表征出多晶硅片的缺陷，并將團(tuán)聚狀缺陷和線狀缺陷分別進(jìn)行獨(dú)立量化。
[0011]我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，表征出相同數(shù)值的缺陷，卻對(duì)電池質(zhì)量影響大不相同。仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，缺陷的形狀對(duì)電池質(zhì)量影響有著明顯的規(guī)律。為此，我們根據(jù)缺陷形狀對(duì)電池質(zhì)量影響的規(guī)律，將缺陷按照形狀分為了兩類:團(tuán)聚狀缺陷和線狀缺陷。通過計(jì)算軟件將團(tuán)聚狀缺陷和線狀缺陷分別進(jìn)行獨(dú)立量化，從而更有效的表征多晶硅片的質(zhì)量，進(jìn)而提高多晶硅片電池效率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0012]用激光打碼方法為硅片做標(biāo)記，為后續(xù)多晶硅片PL表征數(shù)據(jù)與電池?cái)?shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)做好鋪塾。
[0013]將做完標(biāo)記的多晶硅片，用PL進(jìn)行表征，表征出多晶硅片的缺陷數(shù)值和形狀。
[0014]將PL表征完后的硅片投入到電池線，進(jìn)行制絨、擴(kuò)散、刻蝕、PECVD、絲網(wǎng)印刷和測(cè)試工藝后，完成電池的制備。
[0015]將測(cè)試完成電池?cái)?shù)據(jù)與PL表征出的缺陷數(shù)值進(jìn)行一一對(duì)應(yīng)分析。多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，相同的缺陷數(shù)值，電池效率卻大不相同。于是查看多晶硅片PL圖片，發(fā)現(xiàn)缺陷形狀存在著巨大的差異。一種是線狀的缺陷為主;一種是團(tuán)聚狀的缺陷為主。
[0016]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，團(tuán)聚狀缺陷主要影響太陽能電池效率，團(tuán)聚狀缺陷越多，電池效率越低；線狀缺陷主要影響太陽能電池漏電，線狀缺陷越多，漏電幾率越大，若沒有產(chǎn)生漏電，則對(duì)電池效率影響微乎其微。
[0017]按照缺陷的這種電池電學(xué)特性，我們可將缺陷按照形狀分為兩類:1，團(tuán)聚缺陷；2，線狀缺陷。在PL表征時(shí)，直接將兩類缺陷進(jìn)行區(qū)分，并分別進(jìn)行定量數(shù)據(jù)表征。根據(jù)PL表征出來的定量數(shù)據(jù)，我們便可更加方便的定性多晶硅片的質(zhì)量，進(jìn)而提高多晶硅片電池效率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0018]本發(fā)明的技術(shù)效果是根據(jù)多晶硅片上的缺陷對(duì)電池影響的特性，可將缺陷按照形狀分為團(tuán)聚缺陷和線狀缺陷。在PL表征時(shí)，進(jìn)彳丁獨(dú)立定量表征，從而更為有效的提尚多晶娃片質(zhì)量定性和效率預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0019]下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
【具體實(shí)施方式】
[0020]實(shí)施例1:
用未進(jìn)行缺陷分類的軟件進(jìn)行多晶硅片PL表征，表征出多晶硅片的缺陷值為15。在正常情況下，缺陷值為15的電池效率約為17.60%，而該多晶硅片的電池效率為18.30%，相差甚遠(yuǎn)。再用缺陷分類的軟件進(jìn)行PL表征該多晶硅片，表征結(jié)果為:團(tuán)聚缺陷:2;線狀缺陷13。根據(jù)分類缺陷實(shí)驗(yàn)結(jié)果，該硅片電池效率預(yù)測(cè)結(jié)果為18.32%，與實(shí)際結(jié)果相符合。說明缺陷分類后，PL表征對(duì)硅片質(zhì)量定性的有效性得到了有效提升。
[0021]實(shí)施例2:
用未進(jìn)行缺陷分類的軟件進(jìn)行PL表征3批多晶硅片，表征出的缺陷值分別為8.0; 8.2;8.1等值。按照正常實(shí)驗(yàn)結(jié)果，3批多晶硅片的電池效率相差在0.02%之內(nèi)。而實(shí)際結(jié)果分別為:17.70%； 18.30%； 18.20%，與預(yù)測(cè)結(jié)果出入較大。而將缺陷分類后，團(tuán)聚缺陷和線狀缺陷表征結(jié)果分別為:7.9，0.1;0.5，7.7;1.0，7.1。預(yù)測(cè)電池效率結(jié)果為:17.73%； 18.31%；18.18%，與實(shí)際結(jié)果相近。說明缺陷分類在硅片質(zhì)量的表征上非常有效的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多晶硅片缺陷的分類方法，其特征是:將多晶硅片上不同缺陷類型分成團(tuán)聚狀缺陷和線狀缺陷二種類型;所述團(tuán)聚狀缺陷是:數(shù)量級(jí)在13-1O9位錯(cuò)缺陷體團(tuán)聚到一定二維區(qū)域內(nèi)，形成形狀不固定的二維缺陷;所述線狀缺陷是:數(shù)量級(jí)在13-1O9位錯(cuò)缺陷體團(tuán)聚到一定一維區(qū)域內(nèi)，形成一維的線狀缺陷；團(tuán)聚狀缺陷主要影響電池的效率;線狀缺陷主要影響電池的漏電。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多晶硅片缺陷的分類方法，其特征是:用PL方法或腐蝕方法表征出多晶硅片的缺陷，并將團(tuán)聚狀缺陷和線狀缺陷分別進(jìn)行獨(dú)立量化。
【文檔編號(hào)】H01L21/60GK106024655SQ201610396886
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月7日
【發(fā)明人】劉曉兵, 趙福祥, 金起弘
【申請(qǐng)人】韓華新能源（啟東）有限公司