CN112701190B - 一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法，步骤如下：(1)在半成品蓝膜片的待测面印刷至少4种以上的不同金属化面积的栅线图形，且每种图形的个数不少于3个，并打乱其排布，栅线图形外侧使用闭合的矩形边框作为隔离；(2)在非待测面正常印刷金属化电极并烧结；(3)测试待测面上每个栅线图形的暗饱和电流密度J0；(4)对每种栅线图形的暗饱和电流密度取平均值，以不同金属化面积的栅线图形对应的暗饱和电流密度值的数据进行线性拟合。该方法通过多个相同图形的错位分布减少了样品本身不均匀性带来的测试误差；通过图形边框隔离减少了相邻图形间的影响，能够更加准确地评估金属/半导体接触的复合电流。

Description

一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法
技术领域
本发明属于太阳能电池技术领域，尤其涉及一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法。
背景技术
目前晶硅高效电池的量产效率已经突破23％，如P-PERC电池、N-Topcon电池，而随着扩散工艺的优化以及钝化质量的提高，扩散层的暗饱和电流(J0,emitter)已下降至35fA/cm2以下。与其同时，太阳能电池栅线处的金属/半导体接触复合电流(J0，metal)已成为制约其发展的重要因素，此接触复合通常在500～1500fA/cm2，极大影响了电池的开路电压和光电转化效率。
现有专利CN 111641388提出了一种测试金属接触复合值的方法，该专利虽然使用了不同金属化面积的方法，但未考虑待测面的不均匀性以及未做图形间的隔离，通常存在拟合误差较大，从而影响测试结果。
为了定量并准确的评估金属-半导体接触复合电流以便浆料和烧结工艺的改善，本发明提出一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法，能够更加准确地评估金属-半导体接触复合电流。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明提出的一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法，包括以下步骤：
步骤1：在半成品蓝膜片的待测面印刷至少4种以上的不同金属化面积的栅线图形，且每种图形的个数不少于3个，并打乱其排布，栅线图形外侧使用闭合的矩形边框作为隔离；
步骤2：在非待测面正常印刷金属化电极并烧结；
步骤3：测试待测面上每个栅线图形的暗饱和电流密度J0；
步骤4：对每种栅线图形的暗饱和电流密度取平均值，以不同金属化面积的栅线图形对应的暗饱和电流密度值的数据进行线性拟合。
进一步的，所述步骤4中，线性拟合的公式为：
J0＝J0,other×(1-x)+J0,metal×x＝(J0,metal–J0,other)×x+J0,other；
其中，x为不同金属化栅线面积占比，J0,metal为待测面金属-半导体的接触复合电流密度，J0,other为剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度，将多组不同金属化占比的数据组(J0，x)按照y＝a+b×x进行线性拟合，拟合结果中的截距a等于剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度J0,other，斜率b等于待测面金属-半导体的接触复合电流密度与剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度的差值J0,metal–J0,other，则J0,metal＝b+J0,other。
进一步的，所述待测面上，印刷有5种不同金属化面积的栅线图形，每种栅线图形的金属化面积范围为4.5％～30％。
进一步的，每种金属化面积的栅线图形分别印刷5个，呈错位分布。
进一步的，在测试P-PERC电池选择性发射极处金属化接触复合电流时，步骤1中还包括了对待测面进行整面的SE处理的步骤。
本发明的有益效果在于：本发明通过多个相同图形的错位分布减少了样品本身不均匀性带来的测试误差；通过图形边框隔离减少了相邻图形间的影响。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为待测面的栅线图形的示意图。
图2为测试P-PERC电池选择性发射极处金属化接触复合电流的数据拟合图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本实施例提出了一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法，步骤如下：
(1)采用158.75*158.75mm尺寸的P型PERC电池，测试P-PERC电池选择性发射极(Selected Emitter：SE)处金属化复合电流，首先对待测面进行整面的SE处理，然后在待测面印刷5种不同金属化面积(4.5％，7.5％，10％，18％，30％)的栅线图形，且每种图形的个数为5个，并打乱其排布，栅线图形外侧使用闭合的矩形边框作为隔离；
图1中，a＝158.75mm，b＝157.15mm，c＝20mm，d＝26mm，e＝16.575mm，f＝124.8mm，g＝16.575mm，h＝0.45mm，i＝1mm，j＝0.25mm，k＝0.15mm，l＝0.6mm，m＝20mm，n＝0.032mm，o＝26mm，p＝134.32mm，q＝0.6mm，r＝221.4mm，s＝223mm。
(2)在非待测面正常印刷金属化电极并烧结。
(3)使用Sinton测试仪测试每个栅线图形的暗饱和电流密度J0。
(4)对每种栅线图形的暗饱和电流密度取平均值后进行线性拟合。拟合公式如下：
J0＝J0,other×(1-x)+J0,metal×x＝(J0,metal–J0,other)×x+J0,other；
其中，x为不同金属化栅线面积占比，J0,metal为待测面金属-半导体的接触复合电流密度，J0,other为剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度。将多组不同金属化占比的数据组(J0，x)按照y＝a+b×x进行线性拟合，拟合结果中的截距a等于剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度J0,other，斜率b等于待测面金属-半导体的接触复合电流密度与剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度的差值J0,metal–J0,other，则J0,metal＝b+J0,other。
参见图2，图2为P-PERC电池SE处金属化接触复合电流的拟合计算，J0，metal≈790fA/cm2，其中斜率b≈617.5fA/cm2，截距a≈172.8fA/cm2，线性拟合相关系数高达0.996。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种太阳能电池金属化接触复合电流的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：在半成品蓝膜片的待测面印刷至少4种不同金属化面积的栅线图形，且每种图形的个数不少于3个，并打乱其排布，栅线图形外侧使用闭合的矩形边框作为隔离；
步骤2：在非待测面正常印刷金属化电极并烧结；
步骤3：测试待测面上每个栅线图形的暗饱和电流密度J0；
步骤4：对每种栅线图形的暗饱和电流密度取平均值，以不同金属化面积的栅线图形对应的暗饱和电流密度值的数据进行线性拟合；
其中，所述步骤4中，线性拟合的公式为：
J0＝J0,other×(1-x)+J0,metal×x＝(J0,metal–J0,other)×x+J0,other；
其中，x为不同金属化栅线面积占比，J0,metal为待测面金属-半导体的接触复合电流密度，J0,other为剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度，将多组不同金属化占比的数据组(J0，x)按照y＝a+b×x进行线性拟合，拟合结果中的截距a等于剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度J0,other，斜率b等于待测面金属-半导体的接触复合电流密度与剔除待测面金属-半导体的接触复合电流密度的差值J0,metal–J0,other，则J0,metal＝b+J0,other。
2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，所述待测面上，印刷有5种不同金属化面积的栅线图形，每种栅线图形的金属化面积范围为4.5％～30％。
3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于，每种金属化面积的栅线图形分别印刷5个，呈错位分布。
4.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于，在测试P-PERC电池选择性发射极处金属化接触复合电流时，步骤1中还包括了对待测面进行整面的SE处理的步骤。
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