CN207529957U - 一种太阳能电池背钝化监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能电池背钝化监测装置，涉及太阳能生产制造领域，包括少子寿命仪和椭偏仪，还包括传输组件、测试台和升降组件，少子寿命仪和椭偏仪设于传输组件上方且连接有自动控制系统，升降组件固定于测试台的底部，测试台设于传输组件下方，传输组件穿过测试台，当升降组件处于初始工位时，传输组件顶部与测试台顶部齐平，当升降组件处于工作工位时，传输组件顶部低于测试台顶部。该装置在氧化铝、氮化硅薄膜沉积后，实现在线测量背钝化膜的厚度、折射率，以及钝化后的硅片少子寿命的目的。

Description

一种太阳能电池背钝化监测装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能生产制造领域，特别是涉及一种太阳能电池背钝化监测装置。

背景技术

太阳能电池生产过程中需要对氮化硅抗反射膜层的厚度、折射率进行监控。传统晶硅太阳能电池产线设置离线式膜厚测量仪，定期检测氮化硅抗反射层的厚度和折射率。对镀膜后的硅片少子寿命也采用抽取样品、离线测量的方式。这种检测方法需要操作人员定期从量产在制品中挑选样品，手动测量膜厚、折射率、少子寿命后再将样品放回产线。

随着光伏技术的发展，新型背钝化技术越来越受到重视。目前背钝化层通常为氧化铝和氮化硅复合结构，氧化铝和氮化硅的厚度、折射率匹配对少子寿命、光电转化效率影响很大，是高效背钝化电池生产的关键工序之一。传统离线人工挑选方式容易造成破片，测量速度慢，样本选取存在主观性，很难满足大批量生产时对双钝化层和少子寿命的监控要求。

申请公布号为CN102543790A的中国发明专利公开了一种在绒面硅片表面测量氮化硅膜厚的方法，其利用椭偏仪测量氮化硅膜折射率，同时利用反射率仪测量硅片表面反射率，再利用折射率和反射率计算得出氮化硅膜厚。该方法可实现在绒面表面测量氮化硅膜厚，但不能同时精确测量氧化铝、氮化硅两种膜厚和折射率。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种太阳能电池背钝化监测装置，在氧化铝、氮化硅薄膜沉积后，实现在线测量背钝化膜的厚度、折射率，以及钝化后的硅片少子寿命的目的。

为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种太阳能电池背钝化监测装置，包括少子寿命仪和椭偏仪，还包括传输组件、测试台和升降组件，少子寿命仪和椭偏仪设于传输组件上方且连接有自动控制系统，升降组件固定于测试台的底部，测试台设于传输组件下方，传输组件穿过测试台，当升降组件处于初始工位时，传输组件顶部与测试台顶部齐平，当升降组件处于工作工位时，传输组件顶部低于测试台顶部。

技术效果：本实用新型在产线传输带上集成升降组件、椭偏仪、少子寿命仪，在氧化铝、氮化硅薄膜沉积后，实现在线测量背钝化膜的厚度、折射率，以及钝化后的硅片少子寿命。相比离线测试手段，本实用新型可以在电池片传输过程中自动、同时测量氧化铝和氮化硅的膜厚和折射率，结合少子寿命测量结果，模拟出太阳能电池转化效率和输出功率，完善了产线工艺质量监控系统。此外，检测过程为无接触式，降低了手动取片带来的破片风险。

本实用新型进一步限定的技术方案是：

进一步的，少子寿命仪设于测试台的正上方，椭偏仪设于测试台的斜上方。

前所述的一种太阳能电池背钝化监测装置，测试台表面设有两条平行的传输槽，传输组件包括两根平行设置且同步运动的传输带，传输带分别穿过传输槽，传输槽的深度大于传输带的厚度。

前所述的一种太阳能电池背钝化监测装置，升降组件包括若干驱动气缸，驱动气缸对称设于测试台底部且位于传输带两侧。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型将少子寿命仪设于测试台正上方，而椭偏仪设于测试台斜上方，由此少子寿命仪与椭偏仪不会相互影响，保证正常工作；

（2）本实用新型通过升降组件实现电池片从传输带到测试台再到传输带之间的传递，利用气缸驱动测试台，启动性好且运行稳定；

（3）本实用新型直接测量处少子寿命并模拟出电池开路电压，无接触式检测，监测站点破片率为零。

附图说明

图1为本实施例升降组件处于初始工位的示意图；

图2为本实施例升降组件处于工作工位的示意图；

图3为本实施例检测的背钝化电池片的结构示意图；

其中：1、少子寿命仪；2、椭偏仪；3、传输带；4、测试台；401、传输槽；5、升降组件；6、电池片；601、背抛光硅片；602、氧化铝层；603、氮化硅层。

具体实施方式

本实施例提供的一种太阳能电池背钝化监测装置，结构如图1-2所示。

该太阳能电池背钝化监测装置包括少子寿命仪1和椭偏仪2，还包括传输组件、测试台4和升降组件5。

测试台4设于传输组件下方，测试台4表面设有两条平行的传输槽401，传输组件包括两根平行设置且同步运动的传输带3，传输带3分别穿过传输槽401，传输槽401的深度大于传输带3的厚度。升降组件5包括若干固定于测试台4底部的驱动气缸，驱动气缸对称设于测试台4底部且位于传输带3两侧。当升降组件5处于初始工位时，传输组件顶部与测试台4顶部齐平，当升降组件5处于工作工位时，传输组件顶部低于测试台4顶部。少子寿命仪1设于测试台4的正上方，椭偏仪2设于测试台4的斜上方，少子寿命仪1和椭偏仪2连接有自动控制系统。

如图3所示为背钝化检测装置检测的背钝化电池片6，包括背抛光硅片601、氧化铝层602和氮化硅层603。在氧化铝层602和氮化硅层603镀膜前对电池背表面进行抛光，使得两层薄膜依次沉积在背抛光硅片601表面；镀膜后的电池片6由传输带3输送至测试台4表面，由翻转装置将其翻转，背钝化膜朝上，电池片6正面朝下置于测试台4上，此时电池片6与传输带3接触，如图1所示；通过升降组件5将测试台4顶起，此时电池片6与传输带3分离，与测试台4接触；在电池片6的背抛光面采用椭偏仪2同时测量氧化铝、氮化硅的膜厚和折射率，少子寿命仪1直接测量少子寿命并模拟出电池开路电压。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种太阳能电池背钝化监测装置，包括少子寿命仪（1）和椭偏仪（2），其特征在于：还包括传输组件、测试台（4）和升降组件（5），所述少子寿命仪（1）和所述椭偏仪（2）设于所述传输组件上方且连接有自动控制系统，所述升降组件（5）固定于所述测试台（4）的底部，所述测试台（4）设于所述传输组件下方，所述传输组件穿过所述测试台（4），当所述升降组件（5）处于初始工位时，所述传输组件顶部与所述测试台（4）顶部齐平，当所述升降组件（5）处于工作工位时，所述传输组件顶部低于所述测试台（4）顶部。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池背钝化监测装置，其特征在于：所述少子寿命仪（1）设于所述测试台（4）的正上方，所述椭偏仪（2）设于所述测试台（4）的斜上方。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池背钝化监测装置，其特征在于：所述测试台（4）表面设有两条平行的传输槽（401），所述传输组件包括两根平行设置且同步运动的传输带（3），所述传输带（3）分别穿过所述传输槽（401），所述传输槽（401）的深度大于所述传输带（3）的厚度。

4.根据权利要求3所述的一种太阳能电池背钝化监测装置，其特征在于：所述升降组件（5）包括若干驱动气缸，所述驱动气缸对称设于所述测试台（4）底部且位于所述传输带（3）两侧。