CN101858856A

CN101858856A - 用于描述在透光基底上的薄硅层的特性的方法和装置

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Publication number: CN101858856A
Application number: CN201010157575A
Authority: CN
Inventors: 康拉德·麦克; 于尔根·戈贝尔; 乔尔格·瓦格纳
Original assignee: Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Carl Zeiss Microscopy GmbH; Jenoptik AG
Priority date: 2009-04-03
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2010-10-13
Also published as: EP2237025A2; JP2010245527A; US20100253942A1; DE102009015909A1

Abstract

本发明涉及一种描述在透光基底(2.1)上的薄硅层(2.2)的特性、特别是描述太阳能电池坯件(2)特性的方法和装置。为了在短时间内以对相对位置或取向改变的小的敏感性进行光学特性描述，亦即快速并且不敏感地描述薄硅层的特性，借助至少一个光学探测器接收透射通过硅层的和/或在硅层上反射的光，根据接收的光，确定硅层对于至少一个波长、优选对于可见光的吸收系数，并且根据所述吸收系数(和硅层的厚度)，确定在硅层的无定形的成分和结晶的成分之间的比例或这些成分之一和这些成分之和之间的比例。

Description

用于描述在透光基底上的薄硅层的特性的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于描述在透光基底上的薄硅层的特性、特别是用于描述太阳能电池坯件的特性的方法和装置。

背景技术

薄层太阳能电池通常在玻璃板基底上制造。在此在高真空过程中在基底上沉积硅(Si)的薄层。这些层典型地具有100nm至1000nm的层厚。在沉积之后硅通常呈现为无定形的、即非结晶的硅。通过热处理，即所谓的回火，在600℃至700℃的温度的情况下，无定形的硅(a-Si)部分地或完全地被转化为结晶硅(c-Si)。这两种相的比例(无定形相对结晶或者反之)对于所要制造的太阳能电池的效率是一个重要技术参数，视不同的电池类型而定，该参数应当仅在预定的限度内可变并且由此在制造过程中要被连续监视。该比例例如可以对太阳能电池的效率起作用。

在现有技术中US6657708B1(DE69930651T2)通过同时执行拉曼(Raman)反向散射光谱分析测量和(反射)椭球测量描述了薄硅层的光学特征。其中提出，借助拉曼反向散射光谱分析来确定结晶的成分、即无定形的和结晶的硅的比例。此外还可以借助椭球测量、即借助极化特征的改变来确定硅层在反射的光中的厚度和粗糙度。

这种形式的光学表征或光学特性描述具有如下缺陷，即拉曼光谱分析是麻烦并缓慢的，因为必须探测极其微小的散射光强度并且此外测量的精度强烈地取决于样本和探测器的相对位置和几何取向。因此，所述过程对于在连续的制造过程(英语为“in line”)期间或者在连续地检验大面积的硅层的情况下的重复的测量是不太合适的，因为此处几何取向不是恒定的并且只有短的测量时间可用。由此拉曼光谱分析在实践中仅在实验室中被用于检查抽样样本。

现有技术中公知的X射线衍射方法在更大程度上具有该缺陷。此外，可用于此的设备受工作原理所限而体积庞大并且难以实现对大面积样本的检验。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于描述在透光基底上的薄硅层的特性、特别是用于描述太阳能电池坯件的特性的方法和装置，借助其可以在短的时间内并且以对相对位置或取向变化的小的敏感性进行光学特性描述。特别是使得可以连续地大批量地描述大面积的移动的产品的特性。

光在材料中的吸收通过Lambert-Beer定律来描述：I_Rest＝I₀·e^-αd，其中，I₀是原始的光强，d是穿透的材料厚度，I_Rest是在穿透之后剩下的剩余强度，并且α是材料的吸收系数。

按照本发明得知，在薄硅层的情况下、特别是在薄层太阳能电池坯件的情况下，在硅的两种相(无定形、结晶)之间在光的吸收上呈现大的区别，从而通过测量光的吸收系数可以在比现有技术中更短的时间内并且以对在探测器和样本之间的相对的位置变化和/或取向变化的小的敏感性，光学地表征或测出硅层中的相的成分。相应地，为了表征或描述薄硅层的特性，要进行以下步骤：

-借助至少一个光学探测器接收透射通过硅层的和/或在硅层上反射的光，

-根据接收的光确定硅层对于至少一个波长的吸收系数，并且

-借助吸收系数(和硅层的厚度)确定在硅层的无定形的成分和结晶的成分之间的比例，或借助吸收系数(和硅层的厚度)确定这些成分之一和这些成分之和之间的比例。

相宜地，然后将该比例作为特征信号输出或者不输出而进一步处理。该方法还可以包括对在接收期间用于照射硅层的光源的控制。

在本发明的意义下，描述给定波长的光在薄层中的吸收强度的各参数被视为吸收系数，例如吸收系数或照明强度和透射强度(或照明强度和反射强度)的商或者反之。描述无定形硅和结晶硅的相对量以及其中一种相相对于被照射的硅总量的相对成分的各参数被视为比例，例如无定形的硅相对于结晶的硅的材料量比例、浓度比例或质量比例或者反之。

按照本发明的用于描述或测量在透光基底上的薄硅层的特性、特别是描述太阳能电池坯件特性的装置，具有至少一个用于接收透射通过硅层的和/或在硅层上反射的光的光学探测器，以及用于执行上述方法步骤的控制单元。该装置可以有利地具有在接收期间用于照射硅层的光源。为了照射、接收光和确定吸收系数，可以使用例如在DE19528855A1(在此全面引用其公开内容)中描述的方法以及那里描述的装置。

例如可以在对于仅一个单个波长、确切地说是在各个窄的波长范围中确定吸收系数的条件下，确定比例，方法是，在给定的波长和层厚的情况下将吸收系数与对于一系列不同的比例在表中预先存储的值进行比较并且特别是在这些值之间插值。不需要任何复杂的计算操作。然而在这种情况下，首先需要测量层厚。这例如可以在同一个单个波长的情况下在硅层的回火之前进行，只要硅层还完全是无定形的。因为此处已知吸收系数，所以可以借助由Lambert-Beer定律的吸收系数确定来导出层厚。作为替代手段，也可以从在VIS-NIR(可见光/近红外)区域中探测的干涉光谱确定层厚。由于硅层小的厚度从照明光在层边界上的部分反射中产生干涉光谱。其成分取决于层厚，从而可以从光谱中确定厚度。

在特别具有优势的实施方式中，对于可见光的一个波长(确切说是一个窄的波长范围)为确定所述比例进行吸收系数的确定。在本发明的意义下可见光是包括在380nm和750nm之间的一个或多个波长的电磁辐射。在可见光中在a-Si(无定形硅)和c-Si(结晶硅)之间的吸收区别如此之大，从而能够以高精度确定所述比例。优选使用在450nm和680nm之间的波长、更优选地使用在500nm和660nm之间的波长。在这些范围中吸收函数的区别特别大，使得可以实现更高精度的比例。

作为测量在可见光波长范围中的一个或多个吸收系数的补充措施或替代手段，还可以确定在紫外波长范围(小于380nm的波长)中的和/或在红外波长范围(大于750nm的波长)中的一个或多个吸收系数，并且用于确定硅的各相的比例。

优选使用光谱仪作为光学探测器，并且对于多个波长分别确定一个吸收系数，其中根据该多个吸收系数确定比例。相应数量的波长的多个吸收系数的使用使得可以以更高的精度确定相的比例，因为以这种方式可以避免例如由干涉或其它人为因素导致的误差。作为光谱仪例如可以使用在DE10010213A1(其公开内容在此被完全引用)中描述的光学测量装置。特别可以仅根据对于可见光的波长确定的吸收系数来确定比例。

有利地可以根据多个吸收系数除了比例还可以确定并且特别是输出硅层的厚度。由此可以不用单独的测量，就可以同时监视薄的硅层的成分和厚度。在此与现有技术相比，测量装置更简单。例如可以从在VIS-NIR范围中的多通道探测的干涉光谱中确定层厚。

有利地，作为特征信号，除了所述比例或作为比例的替代参数，还可根据吸收系数或根据多个吸收系数确定并且特别是输出在无定形硅中的氢掺杂的程度。氢掺杂的程度也如硅层的成分一样代表制造过程中的一个可能要监视的技术参数。例如其影响硅层的导电性。可以以高的精度并在短的时间内测量和监视。在此又使用在大约900nm和1200nm之间的光谱范围中对于氢掺杂的和不掺杂氢的硅的不同的吸收变化，以便从吸收系数(或多个吸收系数)中确定掺杂程度。借助对于一个波长的Lambert-Beer公式或对于多个波长的这样的公式的方程组也可以实现这点。

优选地，在硅层的其它位置上、特别是在基底或硅层借助传输装置相对于探测器运动之后或期间，重复该方法步骤。这使得可以在连续的过程中测量和监视大面积样本的局部比例。该局部的测量结果连同样本的位置信息仿佛表示大面积样本的映射(英语“mapping”)。借助该映射例如可以分离并且在制造或销售的进一步过程中不同地处理具有不同特性的样本区域。按照本发明的装置合适地具有用于基底和硅层相对于探测器的运动的传输装置。在此优选传输装置的控制器与控制单元相连，其中控制单元取决于传输装置的运动来接收光。该取决于运动的测量使得可以以高的精度在更短的时间内确定各个具有位置分辨力的比例并且由此作为在样本(基底)上的位置的函数输出该比例。

本发明的主要应用目的是制造太阳能电池，其中，硅层和基底是太阳能电池坯件的组成部分。

本发明还包括构造为用于执行按照本发明的方法的计算机程序和控制单元。特别地，模块化地利用以下模块进行该构造：

-用于借助至少一个光学探测器接收透射通过硅层和/或在硅层上反射的光的软件模块，

-用于根据接收的光确定硅层对于至少一个波长的吸收系数的软件模块，和

-用于根据吸收系数确定在硅层的无定形成分和结晶成分之间的比例或者这些成分之一和这些成分之和之间的比例的软件模块。

此外还可以具有用于在接收期间控制用于硅层的照明的光源的软件模块。还可以具有用于将所述比例作为特征值输出的软件模块。还可以将多个或所有上面提到的各个软件模块作为一个共同的软件模块来实施。

在按照本发明的装置的一种特别优选的实施方式中，探测器设置在横梁上并且在此可以相对于硅层移动。这使得可以以大批量在任意点测量大面积的产品。可选地，可以沿着横梁错开地设置多个探测器用于同时在多个位置接收光。由此可以扩大过程监视的批量。

合适地，用于测量不同波长的多个吸收系数的探测器被构造为光谱仪。

硅层的照明优选通过准直镜头进行。

有利地，可以设置第二光学探测器，其中第一探测器用于接收透射的光并且第二探测器用于接收反射的光。在透射和反射中的同时测量使得可以以更高的精度确定作为表征参数的比例。

特别地，对于具有小的绝对吸收率的薄层，有利地设置至少一个反光镜，用于这样偏转有待探测的光，使得所述有待探测的光顺序地多次穿透硅层。

附图说明

以下借助附图详细解释本发明。在附图中，

图1示出了一种用于表征或描述薄层太阳能电池坯件特性的装置，

图2示出了所述用于特征描述的方法的流程图，

图3示出了对于散射的照明光的透射系数的测量结果，

图4示出了对于准直照明光的透射系数的测量结果，

图5示出了仅采用准直光的一种可选的装置，并且

图6示出了对光进行多次吸收的另一种可选的装置。

在所有的附图中一致的部件具有相同的附图标记。

具体实施方式

图1概略地示出了一个用于表征或描述一个由一透明的玻璃基底2.1和薄硅层2.2组成的薄层太阳能电池坯件2的特性的纯示例性装置1。在太阳能电池坯件2上方，一个用于照射太阳能电池坯件2的光源3可移动地设置在横梁4(A+B)上，该横梁包括刚性互相相连的两部分4A和4B。光源3包括一个示例性的卤素灯3.1、用于提高效率的反射镜3.2和其中容纳了镜头3.4和3.5的外壳3.3。卤素灯例如在350nm至2200nm的波长范围中发出紫外(UV)光、可见(VIS)光和红外(IR)光。第一镜头3.4是准直镜头，用于形成并行的射线束，该射线束穿透硅层2.2和基底2.1。射线束例如具有大约为2mm的直径。与此不同，这样构造并设置第二镜头3.5，使得灯3.1的照明光聚焦到硅层2.2中，其中测量焦斑具有例如大约为2mm的直径。在硅层2.2上反射的照明光部分中，一个光谱分析测量头形式的第一探测器5同样可移动地设置在横梁4上，该第一探测器5具有相对于光源3的固定位置关系。该探测器示例性地具有一输入镜头5.1、一狭缝5.2、一成像光栅5.3和具有一维位置分辨力的光电子接收器5.4，例如以CCD-行或者具有示例性的32个元素的光电探测器阵列(亦即光电二极管阵列；英语为“photo diode array”；缩写名称为PDA)的形式，其中输入镜头5.1将硅层2.2中的反射位置投影到狭缝5.2上。

在太阳能电池坯件2下方，在光源3的透射光中，另一个光谱分析测量头形式的探测器亦即第二探测器7同样固定在横梁4上，该第二探测器7也具有相对于光源3的固定相对位置关系。合适地，第二探测器7尽可能与第一探测器5相同地构造并且具有狭缝7.2、成像光栅7.3和具有一维位置分辨力的光电子接收器7.4，其中输入镜头7.1将准直射线聚焦到狭缝7.2上。两个接收器5.4、7.4例如为了数据传输而通过柔性电缆与一个控制单元6电连接，该控制单元6示例性地同样固定在横梁4上。横梁4包围太阳能电池坯件2，太阳能电池坯件2可移动穿行在横梁部分4A、4B之间地被支承在一个传输装置(例如一个具有辊子10的辊道台)中。为了可移动性，光源3和探测器5、7例如可以一起沿着横梁4移动。相宜地，在测量开始之前校准光谱仪，或者利用空气作为校准介质或者借助一个或多个标准(亮/白，暗/黑)替代太阳能电池坯件2。光栅5.3和7.3用于将所涉及的狭缝5.2/7.2投影在各个接收器5.4/7.4上，其中入射的光被空间-光谱地分解，从而在32个波长范围中的32个元素的情况下，接收器的位置分辨率可实现光谱的分辨率。控制单元6根据对于多个或所有利用接收器5.4/7.4分辨的波长范围所探测到的光强，确定相应的吸收系数，从中确定c-Si和a-Si的比例并且作为特征信号输出。该控制单元6为了传输所述特征信号与一个输出单元8相连，该输出单元8例如在预先规定的硅层2.2成分未被遵守时，根据所述特征信号输出一个报警。所述预定的硅层2.2成分例如由可接受的比例值域的边界值组成。

在替换实施方式(未示出)中，还可以仅设置第一探测器5或仅设置第二探测器7(没有第一探测器5)，用于或者在透射中测量或者在反射中测量。既可以利用一个探测器也可以利用两个探测器来散射照明，以进行透射测量，其中相应地设置有关输入镜头。还可以，使用用于透射测量和反射测量的两个分开的光源。一般地可以详细地例如象在DE10010213A1中那样构造光谱仪。同样也可以使用任何其它的探测器结构。替换可以构造为一体的或多件的两部分式横梁4(A+B)，可以使用分开的横梁4A、4B用于光源3和第二探测器7。还可以使用一个单独的横梁(未示出)用于第一探测器5。在所有情况下确保在探测器和光源之间有固定的相对位置关系和相对取向。在所有的实施方式中都可以，或者仅测量反射的光或者仅测量透射的光或者测量两者。因而可以不用第二照明镜头。

在装置1的一种特别的结构中，设置一个光导体，它具有用于直接接收光源3的参考光束的前置耦合镜头(图中未示出；对于具体的结构请参见例如DE10010213A1或DE19528855A1)。由此可以不用对装置1进行单独校准。

控制单元为了根据从硅的相的组成成分来表征或描述太阳能电池坯件2的特性而执行例如在图2中示意性示出的方法，其中，太阳能电池坯件2在制造过程中垂直于横梁4运动。在此借助光源3例如永久地或仅在光接收期间照射硅层2.2(步骤S1)。在此期间，借助探测器5、7(也可选择仅利用单个探测器5或7)接收来自硅层2.2的光(步骤S2)。利用反射探测器5接收反射的光，利用透射探测器7接收透射的光。在两种情况下根据在特定于探测器的光谱仪中的空间-光谱的分解按照波长分开地探测光，从而可以对于多个波长的光同时接收或采集光强度。在此，对于单个测量，例如50ms的测量持续时间就足以实现充分精确地表征或测量所述硅层中的相组成成分，其中，所述单个测量在此意义上包括测量所有同时可接收到的波长的光。

然后，从对于接收到的多个波长、特别是所有波长的光的测量强度中，分别对于反射测量和透射测量确定吸收系数(步骤S3)。作为替代手段，也可以仅根据反射测量或仅根据透射测量确定吸收系数。示例性地假定，对于三个不同的波长λ_i确定三个吸收系数A_i，R/T(i＝1，2，3)。各个吸收系数例如可以通过测量的透射(或反射)强度I_Rest，R/T和在校准中(或者根据参考光束)确定的、在探测器5(或7)的位置上的光源3的照明光的原始强度I_0，R/T之商来确定：

A_{i, R / T} = \frac{I_{Rest, R / T} (λ_{i})}{I_{0, R / T} (λ_{i})} .

为了进一步的分析，然后可以对(所有已确定的)透射和反射的吸收系数加权地平均，从而对于每个波长得到一个特有的吸收系数A_i。

控制单元6根据确定的吸收系数A_i确定在无定形的和结晶相之间的比例(步骤S4)。这以多种方式实现。例如在查询表(英语“look-up tables”；LUT)中对于多个层厚、多个比例和多个波长预先给出对应的吸收系数，例如在控制单元的中央处理单元(英语“central processing unit”；CPU)可以访问的只读存储器(英语“read-only memory”；ROM)中可以存储这样的查询表。也就是这样一种表，在该表中三个参数(层厚、比例、波长)的组合分别对应于一个相应的值(吸收系数)。中央处理单元在查询表中对所确定的吸收系数A_i组查找最匹配的参数组合。在此可以有利地在表录入项

之间插值，以便确定硅的相的比例q。

一种用于确定比例q的有利的方法是形成Lambert-Beer公式

其中，α_i是涉及的波长的各个吸收系数，从无定形硅和结晶硅的成分近似形成的按照α_i＝q_aα_a，i+q_cα_c，i，q_a+q_c＝1，其中q_a是无定形硅的(质量、体积或材料)成分，并且q_c是结晶硅的(质量、体积或材料)成分。对于无定形硅以及对于结晶硅的取决于波长的吸收系数α_a，i、α_c，i在此作为先验信息(a-priori-Information)被假定，并且例如可以利用从完全无定形以及完全结晶的硅的校准层来确定。通过求解公式lnA_i＝-(q_aα_a，i+(1-q_a)α_c，i)·d可以确定对于每个波长的相的成分并且例如对于每个波长单独地代入关系式：

q = \frac{q_{c}}{q_{a}} = \frac{1 - q_{a}}{q_{a}}

中并且从中确定(优选加权的)平均值。

材料厚度d或者必须事先单独被测量、或者可以有利地将其作为未知数，通过对于附加的波长确定至少一个其它吸收系数A从一个由多个Lambert-Beer公式组成的方程组中求出。

例如在层厚d＝200nm的情况下对于波长λ＝600nm的光，a-Si相的吸收系数α_a＝1×10⁵cm^-1，c-Si相的吸收系数α_c＝5×10³cm^-1。从中得出：

例如在600nm的情况下测量透射(透射系数)为A_T＝50％。从中得出有效吸收系数α＝-(ln(0.5)/200×10^-7)＝3.5×10⁴cm^-1，从中可以计算a-Si(q_A)和c-Si(q_C)的成分：

A_T＝α×d＝(q_A×α1+q_C×α2)×d；α＝q_A×α_A+q_C×α_C，其中q_C＝1-q_A

α＝A_T×α_A+(1-A_T)×α_C

α＝A_T×α_A+α_C-A_T×α_C

A_T＝(α-α_C)/(α_A-α_C)

如果代入上面的值，则得到：

q_A＝(3.5×10⁴cm^-1-5×10³cm^-1)/(1×10⁵cm^-1-5×10³cm^-1)＝0.316

＝＞q_C＝0.684；q＝q_C/q_A＝2.16

也就是在检查的样本位置处呈现31.6％的a-Si成分(相对总的被透射的硅量的比例)并由此等于68.4％的c-Si成分。在被透射的硅量中结晶硅对无定形硅的比例是2.16∶1。

作为替代手段，为了确定比例，还可以进行化学计量学的主成分分析。

控制单元6将以这种方式确定的比例q(或者一个或两个比例q_A或q_C)作为特征信号为了进一步处理而输出到软件或硬件模块(未示出)(步骤S6)或者自身分析该比例。在此例如与预先给出的值域进行比较(步骤S7)。如果确定的值q没有位于预先给出的值域中，则输出一个报警。也可选择与比例q_A或q_C进行比较。

本发明利用光在由结晶的或无定形的硅组成的薄层中的、取决于波长的不同的吸收系数。例如在波长为500nm的情况下由a-Si构成的400nm厚的层吸收超过99.99％的照明光，而在c-Si的情况下吸收仅为大约45％。在波长为600nm的情况下对于a-Si吸收大约为98％，对于c-Si大约为19％，在波长为700nm的情况下对于a-Si吸收为大约78％，对于c-Si大约为9％。

图3以利用散射光的透射为例并且图4以利用准直光的透射为例示出了实验地测量的透射系数。在两种情况下检查同一个样本。根据拉曼测量可以证明，其透射系数分别由最下面的曲线T₁代表的一个样本仅具有无定形的硅。各个中间的曲线T₂则代表一个在拉曼光谱中显示出具有无定形的和结晶的成分的样本的透射系数。上面的各个曲线T₃代表仅具有结晶硅的样本的透射系数。

图5示出了对于按照本发明的装置的结构的另一种可能性(也称为Transflexion)，其中对于借助第一探测器5在反射光中的测量和对于借助第二探测器7在透射光中的测量都使用并行的光。为此目的，镜头3.4和3.5被构造为准直镜头。

图6示出了另一种实施方式，其中，照明光多次通过硅层2.2和基底2.1。为此目的在太阳能电池坯件2下方这样设置反射镜9，使得其将准直照明光反射到探测器5。尽管有中间反射(Zwischenreflexion)，但还是对于透射光的测量。相应地，硅层2.2被有效穿透的材料厚度为原来的两倍。在另一个(未示出的)实施方式中，可以设置多个反射镜9(在太阳能电池坯件2的上方和下方)，以便在照明光出现在探测器5之前，借助多个中间反射更频繁地引导照明光通过太阳能电池坯件2。通过这样的多次穿透(Durchleitung)和吸收也可以以高的精度检查即使非常薄的硅层并且确定其成分的比例。当使用这样的波长，即，在该波长的情况下与相无关地有很低的绝对吸收率时，这是特别合适的。

在所有的实施方式中，替代太阳能电池坯件2的(或者任何其它待测量的产品的)水平的取向，例如可以设置垂直的或任何其它取向。相应地，要调节所述光源3和所述探测器5和7或所述探测器5或7的布置。同样相应地，要调节所述传输装置的配置，在传输装置为辊道台的情况下例如通过在坯件2的两侧设置导辊。

以各种所述方式可以在制造过程中分析尺寸达到数平方米大小的太阳能电池或其它类似样本，其中每个测量点的典型的测量时间为20ms至100ms。附加地，可以确定并且输出和/或监控硅层的厚度。这进一步简化了对制造的监控。

Claims

1.一种描述在透光基底(2.1)上的薄硅层(2.2)的特性、特别是描述太阳能电池坯件(2)特性的方法，其中，进行以下步骤：

-借助至少一个光学探测器(5，7)接收透射通过所述硅层(2.2)的和/或在硅层(2.2)上反射的光，

-根据接收的光确定硅层(2.2)对于至少一个波长的吸收系数，并且

-借助吸收系数确定在硅层的无定形的成分和结晶的成分之间的比例，或这些成分之一和这些成分之和之间的比例。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定对于优选在450nm和680nm之间、特别是在500nm和660nm之间的波长的可见光的吸收系数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，使用光谱仪作为光学探测器(5，7)，并且对于多个波长分别确定一个吸收系数，其中根据该多个吸收系数确定所述比例、特别是仅对于可见光的波长确定所述比例。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，根据多个吸收系数确定并且特别是输出所述硅层(2.2)的厚度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，作为确定所述比例的补充手段或替代手段，根据所述吸收系数确定并且特别是输出在无定形硅中的氢掺杂的程度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，在所述硅层(2.2)的其它位置上、特别是在所述基底(2.1)或硅层(2.2)借助传输装置(10)相对于探测器运动之后或期间，重复该方法步骤。

7.一种构造为用于执行按照本发明的方法的计算机程序或控制单元，特别地具有：

-用于借助至少一个光学探测器(5，7)接收透射通过所述硅层(2.2)和/或在硅层(2.2)上反射的光的软件模块，

-用于根据接收的光确定所述硅层(2.2)对于至少一个波长的吸收系数的软件模块，和

-用于根据所述吸收系数确定在硅层的无定形成分和结晶成分之间的比例或者这些成分之一和这些成分之和之间的比例的软件模块。

8.一种用于描述在透光基底(2.2)上的薄硅层(2.2)的特性、特别是描述太阳能电池坯件(2)特性的装置(1)，具有至少一个光学探测器(5，7)，用于接收透射通过所述硅层(2.2)和/或在硅层(2.2)上反射的光，其特征在于，具有用于执行按照上述权利要求中任一项所述方法的控制单元(6)。

9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述探测器(5，7)特别是相对于硅层(2.2)可移动地设置在横梁(4)上。

10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述探测器(5，7)被构造为光谱仪。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于，具有利用准直光照射所述硅层(2.2)的准直镜头(3.4，3.5)。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的装置，其特征在于，具有第二光学探测器(7)，其中第一探测器(5)用于接收透射的光并且第二探测器(7)用于接收反射的光。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的装置，其特征在于，具有用于相对于探测器(5，7)移动基底(2.1)和硅层(2.2)的传输装置(10)。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述传输装置(10)的控制器与所述控制单元(6)相连，其中所述控制器(6)根据所述传输装置(10)的运动接收光。

15.根据权利要求8至14中任一项所述的装置，其特征在于，具有至少一个反光镜(9)，用于这样偏转有待被探测的光，即，使得所述有待被探测的光顺序地多次穿透所述硅层(2.2)。