CN109494168A - 一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，具体技术方案如下：1）在P型晶硅电池表面进行双面织构化；2)将1)织构化的硅片分为两组，A组进行双面磷掺杂，B组不进行掺杂；3)对A、B组均进行双面镀氮化硅膜处理；4)将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形,烘干烧结；5)用电阻计对同根栅线电阻进行一一测试，通过测试数据将A、B组对比得出接触电阻相对值以及该方阻下最优栅线宽度。本发明公开的方法对金属栅线的电阻测试能较准确的比对出该浆料在电池应用端的栅线电阻及在该方阻下栅线与硅片的接触电阻，为产线工艺异常排查、浆料快速开发、优化评测以及浆料与方阻的匹配上提供简洁有效的方法。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能电池技术领域，尤其涉及一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法。
背景技术
目前，光伏行业竞争激烈，平价上网就要求各环节生产成本不断降低，而电池片生产端金属化成本占电池非硅成本的30%以上，高效电池的占比更高，在均匀掺杂发射极太阳电池技术中，对于发射极的掺杂程度，存在着减少载流子复合和良好的欧姆接触这一对矛盾，发射极轻掺杂时，可以减小少数载流子的复合，提高太阳电池短波区域的光谱响应增强电流的收集，增加短路电流密度，但是增大了发射极与栅线电极之间的接触电阻，降低了太阳电池的填充因子，为了减小接触电阻，浆料性能的不断优化和成本降低就显得极为重要。极小的遮光面积及小的接触电阻对浆料的要求越来越高，所以，在浆料的研发过程中，简洁有效评测方法对浆料的印刷性、塑性及电性能的改进有很大的帮助。
发明内容
本发明提供一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，解决了现有技术中的接触电阻和线电阻不能同时测出且测试值不能量化问题。
本发明的技术方案，
一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，包括步骤 ：
步骤一：对原始单晶硅片进行织构化处理；
步骤二：将步骤一所得织构化的硅片分为两组，其中，A组进行双面磷扩散，B组不进行任何掺杂处理；
步骤三：对A、B组均进行双面镀氮化硅膜处理；
步骤四： 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形,烘干烧结；
步骤五：用电阻计对同根栅线电阻进行一一测试，通过测试数据将A、B组对比得出接触电阻相对值以及该方阻下最优栅线宽度。
优选地，步骤一中，织构化处理的具体步骤为：将原始单晶硅片放入体积比为1:0.05的氢氧化钠与添加剂的溶液中腐蚀700s-1400s，并酸洗后烘干拿出；其中，酸洗的溶液为氢氟酸和盐酸的混合液。
优选地，步骤二中，A组进行双面磷扩散的具体步骤为：将A组的织构化的硅片放入通有三氯氧磷与氧气混合的炉管中加热的温度为750℃-800℃，加热时间800s-1500s，掺杂方阻在70-100Ω/squ。
优选地，所述步骤三中， A、B组的双面镀氮化硅膜处理的具体步骤为同时放入通有氨气和硅烷混合的等离子体的腔内加热350℃-400℃，加热时间为10s-20s，镀膜厚度为70-90nm。
所述步骤四中具体为，将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形，其中，待测浆料所印刷的图形由A-D不同线宽的细栅组成，A-D的栅线宽度分别为22um、24um、26um、28um，栅线间距在1-2mm，每根栅线长度154-156mm；然后进行烘干烧结；其中，烘干烧结的温度为780℃，时间为10s。
优选地，所述细栅线的两端均设有直径1-1.5mm的点状测试点。
优选的， 步骤五中，所述电阻计的型号为RM3545。
本发明具有以下的优点和积极效果：
1.本发明所提出的晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，通过对金属栅线的电阻测试，能较准确的比对出该浆料在电池应用端的栅线电阻及在该方阻下栅线与硅片的接触电阻，为产线工艺异常排查、浆料快速开发、优化评测以及浆料与方阻的匹配上提供简洁有效的方法；
2. 本发明所提出的晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，在浆料的研发过程中，简洁有效评测方法对浆料的印刷性、塑性及电性能的改进有很大的帮助。
附图说明
图1为晶硅电池金属化浆料性能测试图形结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解。
一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，包括如下步骤：
步骤一：将原始单晶硅片进行织构化处理：
优选地，所述步骤一中，即原始单晶硅片放入体积比为1:0.05的氢氧化钠与添加剂的溶液中腐蚀700s-1400s，并酸洗后烘干拿出；其中，酸洗的溶液为氢氟酸和盐酸的混合液。
步骤二：将步骤一所得织构化的硅片分为两组，其中，A组进行双面磷扩散，B组不进行任何掺杂处理；
优选地，所述步骤二中，A组进行双面磷扩散的具体步骤为：将A组的织构化的硅片放入通有三氯氧磷与氧气混合的炉管中加热的温度为750℃-800℃，加热时间800s-1500s，掺杂方阻在70-100Ω/ squ。
步骤三：将A、B组均进行双面镀氮化硅膜处理；
优选地，所述步骤三中， A、B组的双面镀氮化硅膜处理的具体步骤为同时放入通有氨气和硅烷混合的等离子体的腔内加热350℃-400℃，加热时间为10s-20s，镀膜厚度为70-90nm。
步骤四： 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形,烘干烧结；
优选地，所述步骤四中具体为，将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形，其中，待测浆料所印刷的图形由A-D不同线宽的细栅组成，A-D的栅线宽度分别为22um、24um、26um、28um，栅线间距在1-2mm，每根栅线长度154-156mm；然后进行烘干烧结；其中，烘干烧结的温度为780℃，时间为10s。
所述细栅线的两端均设有直径1-1.5mm的点状测试点。
步骤五：用电阻计对同根栅线电阻进行一一测试，通过测试数据将A、B组对比得出接触电阻相对值以及该方阻下最优栅线宽度。
优选地，所述步骤五中，电阻计的型号为RM3545。
实施例1
步骤一：对原始单晶硅片进行织构化处理：将原始单晶硅片放入体积比为1:0.05的氢氧化钠与添加剂的溶液中腐蚀700s，并酸洗后烘干拿出；其中，酸洗的溶液为氢氟酸和盐酸的混合液。
步骤二：将步骤一所得织构化的硅片分为两组，其中，A组进行双面磷扩散，即将A组的织构化的硅片放入通有三氯氧磷与氧气混合的炉管中加热的温度为750℃，加热时间800s，掺杂方阻在70Ω/ squ ，B组不进行任何掺杂处理；
步骤三：将A、B组均进行双面镀氮化硅膜处理，即同时放入通有氨气和硅烷混合的等离子体的腔内加热350℃，加热时间为10s，镀膜厚度为70nm。
步骤四： 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形, 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形，其中，待测浆料所印刷的图形由A-D不同线宽的细栅组成，A-D的栅线宽度分别为22um、24um、26um、28um，栅线间距在1mm，每根栅线长度154mm；然后进行烘干烧结; 其中，烘干烧结的温度为780℃，时间为10s。
细栅线的两端均设有直径1mm的点状测试点。
步骤五：用型号为RM3545电阻计对同根栅线电阻进行一一测试，通过测试数据将A、B组对比得出接触电阻相对值以及该方阻下最优栅线宽度。
实施例2
步骤一：对原始单晶硅片进行织构化处理：将原始单晶硅片放入体积比为1:0.05的氢氧化钠与添加剂的溶液中腐蚀100000s，并酸洗后烘干拿出；其中，酸洗的溶液为氢氟酸和盐酸的混合液。
步骤二：将步骤一所得织构化的硅片分为两组，其中，A组进行双面磷扩散，即将A组的织构化的硅片放入通有三氯氧磷与氧气混合的炉管中加热的温度为800℃，加热时间1100s，掺杂方阻在85Ω/ squ ，B组不进行任何掺杂处理；
步骤三：将A、B组均进行双面镀氮化硅膜处理，即同时放入通有氨气和硅烷混合的等离子体的腔内加热375℃，加热时间为15s，镀膜厚度为80nm。
步骤四： 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形, 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形，其中，待测浆料所印刷的图形由A-D不同线宽的细栅组成，A-D的栅线宽度分别为22um、24um、26um、28um，栅线间距在1.5mm，每根栅线长度155mm；然后进行烘干烧结; 其中，烘干烧结的温度为780℃，时间为10s。
细栅线的两端均设有直径1.2mm的点状测试点。
步骤五：用型号为RM3545电阻计对同根栅线电阻进行一一测试，通过测试数据将A、B组对比得出接触电阻相对值以及该方阻下最优栅线宽度。
实施例3
步骤一：对原始单晶硅片进行织构化处理：将原始单晶硅片放入体积比为1:0.05的氢氧化钠与添加剂的溶液中腐蚀1350s，并酸洗后烘干拿出；其中，酸洗的溶液为氢氟酸和盐酸的混合液。
步骤二：将步骤一所得织构化的硅片分为两组，其中，A组进行双面磷扩散，即将A组的织构化的硅片放入通有三氯氧磷与氧气混合的炉管中加热的温度为800℃，加热时间1500s，掺杂方阻在100Ω/ squ ，B组不进行任何掺杂处理；
步骤三：将A、B组均进行双面镀氮化硅膜处理，即同时放入通有氨气和硅烷混合的等离子体的腔内加热400℃，加热时间为20s，镀膜厚度为90nm。
步骤四： 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形, 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形，其中，待测浆料所印刷的图形由A-D不同线宽的细栅组成，A-D的栅线宽度分别为22um、24um、26um、28um，栅线间距在2mm，每根栅线长度156mm；然后进行烘干烧结; 其中，烘干烧结的温度为780℃，时间为10s。
细栅线的两端均设有直径1.5mm的点状测试点。
步骤五：用型号为RM3545电阻计对同根栅线电阻进行一一测试，通过测试数据将A、B组对比得出接触电阻相对值以及该方阻下最优栅线宽度。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，是本发明优选的实施例，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，其特征在于，
包括步骤 ：
步骤一：对原始单晶硅片进行织构化处理；
步骤二：将步骤一所得织构化的硅片分为两组，其中，A组进行双面磷扩散，B组不进行任何掺杂处理；
步骤三：对A、B组均进行双面镀氮化硅膜处理；
步骤四： 将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形,烘干烧结；
步骤五：用电阻计对同根栅线电阻进行一一测试，通过测试数据将A、B组对比得出接触电阻相对值以及该方阻下最优栅线宽度。
2.根据权利要求1所述的一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，其特征在于：
所述步骤一中，织构化处理的具体步骤为：将原始单晶硅片放入体积比为1:0.05的氢氧化钠与添加剂的溶液中腐蚀700s-1400s，并酸洗后烘干拿出；
其中，酸洗的溶液为氢氟酸和盐酸的混合液。
3.根据权利要求1或2所述的一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，其特征在于：
所述步骤二中，A组进行双面磷扩散的具体步骤为：将A组的织构化的硅片放入通有三氯氧磷与氧气混合的炉管中加热的温度为750℃-800℃，加热时间800s-1500s，掺杂方阻在70-100Ω/squ。
4.根据权利要求3所述的一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，其特征在于：
所述步骤三中， A、B组的双面镀氮化硅膜处理的具体步骤为同时放入通有氨气和硅烷混合的等离子体的腔内加热350℃-400℃，加热时间为10s-20s，镀膜厚度为70-90nm。
5.根据权利要求4所述的一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，其特征在于：
所述步骤四中具体为，将A、B组分别用待测浆料印刷栅线图形，其中，待测浆料所印刷的图形由A-D不同线宽的细栅组成，A-D的栅线宽度分别为22um、24um、26um、28um，栅线间距在1-2mm，每根栅线长度154-156mm；然后进行烘干烧结；其中，烘干烧结的温度为780℃，时间为10s。
6.根据权利要求5所述的一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，其特征在于：
所述细栅线的两端均设有直径1-1.5mm的点状测试点。
7.根据权利要求6所述的一种晶硅太阳能电池金属化栅线电性能测试方法，其特征在于：
步骤五中，所述电阻计的型号为RM3545。
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