NL1013204C2 - Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovolta´sch element. - Google Patents
Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovolta´sch element. Download PDFInfo
- Publication number
- NL1013204C2 NL1013204C2 NL1013204A NL1013204A NL1013204C2 NL 1013204 C2 NL1013204 C2 NL 1013204C2 NL 1013204 A NL1013204 A NL 1013204A NL 1013204 A NL1013204 A NL 1013204A NL 1013204 C2 NL1013204 C2 NL 1013204C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- substrate
- electrode
- needle
- main surface
- electrical
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims abstract description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910000952 Be alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 42
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229910021419 crystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/20—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof such devices or parts thereof comprising amorphous semiconductor materials
- H01L31/208—Particular post-treatment of the devices, e.g. annealing, short-circuit elimination
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/18—Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of these devices or of parts thereof
- H01L31/186—Particular post-treatment for the devices, e.g. annealing, impurity gettering, short-circuit elimination, recrystallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Description
INRICHTING VOOR HET LOKALISEREN VAN PRODUCTIEFOUTEN IN EEN FOTOVOLTAÏSCH ELEMENT.
De uitvinding betreft een inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovoltaïsch element dat in hoofdzaak wordt gevormd door een halfgeleidersubstraat in de vorm van een plak, op tegenoverliggende hoofdoppervlakkken 5 waarvan elektrische geleiders voor het transporteren van elektrische ladingsdragers zijn aangebracht.
Een algemeen bekend voorbeeld van een dergelijk fotovoltaïsch element is de kristallijn silicium zonnecel, die is samengesteld uit lagen halfgeleidend silicium van 10 verschillend geleidingstype, waarbij op de voor het ontvangen van invallend zonlicht ingerichte zijde (de voorzijde) met behulp van een zeefdruktechniek een metallisatiepatroon van een zilverrijk materiaal is aangebracht, en waarbij de tegenoverliggende zijde (de achterzijde) volledig bedekt is 15 door een geleidende laag (de zogeheten achterzijdemetallisatie), bijvoorbeeld van aluminium. Het metallisatiepatroon is bijvoorbeeld samengesteld uit een stelsel relatief smalle lijnen (zogeheten vingers) en een daarmee verbonden stelsel van relatief brede lijnen 20 (zogeheten busbars). In een dergelijk fotovoltaïsch element kunnen bij de vervaardiging ervan op tal van plaatsen productiefouten ontstaan, bijvoorbeeld in de vingers, in de contactgebieden tussen vingers, busbars of achterzijdemetallisatie enerzijds en het halfgeleider-25 materiaal anderzijds, of in het halfgeleidermateriaal zelf. Deze productiefouten leiden tot een verlaagd rendement van het fotovoltaïsche element. Indien productiefouten systematisch optreden leidt dit uiteraard tot een hoge uitval tijdens de productie en dienovereenkomstig tot hoge kosten.
30 Het is een doel van de uitvinding een inrichting te verschaffen waarmee productiefouten van uiteenlopende aard in een fotovoltaïsch element van de in de aanhef genoemde soort kunnen worden gelokaliseerd, met behulp waarvan optredende 101320 4 2 systematische productiefouten vroegtijdig herkend kunnen worden, en uitval als gevolg van optredende systematische fouten tot een minimum wordt beperkt.
Het is voorts een doel een dergelijke inrichting te 5 verschaffen die eenvoudig te bedienen is, die tegen lage kosten is te vervaardigen en te onderhouden, en die duurzaam en betrouwbaar in gebruik is.
Deze doelen worden bereikt, en andere voordelen worden behaald, met een inrichting van de in de aanhef omschreven 10 soort, overeenkomstig de uitvinding omvattend ten minste één in elektrisch contact met een eerste hoofdoppervlak van genoemd substraat over dat substraat verplaatsbare eerste elektrode, een in elektrisch contact met een geleider op het tweede hoofdoppervlak aan te brengen tweede elektrode, 15 verplaatsingsmiddelen voor het verplaatsen van de eerste elektrode over genoemd eerste hoofdoppervlak, spanningsmeetmiddelen voor het meten van de spanning tussen de ten minste ene eerste en de tweede elektrode in afhankelijkheid van de plaats van de eerste elektrode op 20 genoemd eerste hoofdoppervlak, en instelmiddelen voor het instellen van een voorspanning over de elektrische geleiders op de tegenoverliggende hoofdoppervlakken van genoemd substraat.
Met een inrichting volgens de uitvinding is het op 25 eenvoudige wijze mogelijk een lokale spanningsverandering die op een productiefout duidt te detecteren. Aldus gedetecteerde systematisch optredende spanningsveranderingen duiden op een systematisch optredende productiefout op de gedetecteerde plaats, welke fout nader kan worden geanalyseerd.
30 Door het instellen van een voorspanning die in polariteit gelijk aan en in absolute waarde kleiner is dan de spanning waarbij een in het duister opgesteld fotovoltaisch element juist substantieel geleidend wordt, beschikt men over een inrichting waarmee op eenvoudige wijze lokale fouten in het 35 halfgeleidersubstraat worden gedetecteerd. Bij het uitvoeren van een dergelijke detectie wordt de betreffende halfgeleiderplak in volkomen duisternis opgesteld.
1013204 3
Voorbeelden van fouten die met de op deze wijze toegepaste inrichting zijn te detecteren, zijn microscheuren in het halfgeleidermateriaal, een zich te diep in het halfgeleidermateriaal uitstrekkende elektrische geleider, 5 vervuiling van het halfgeleidermateriaal of een via de rand van de halfgeleiderplak optredende kortsluiting tussen de geleiders op de beide hoofdoppervlakken van de halfgeleiderplak.
In een uitvoeringsvorm van een inrichting voor het 10 lokaliseren van productiefouten, waarbij het eerste hoofdoppervlak is ingericht voor het ontvangen van invallend licht, omvat deze overeenkomstig de uitvinding verder belichtingsmiddelen voor het belichten van tenminste een deel van genoemd eerste hoofdoppervlak.
15 Met deze uitvoeringsvorm beschikt men over een inrichting waarmee op eenvoudige wijze fouten in de elektrische geleiders, in de overgangen tussen elektrische geleiders en het halfgeleidersubstraat, en in de bovenste laag van het halfgeleidersubstraat (de emitter) worden gedetecteerd.
20 Voorbeelden van fouten die met de op deze wijze toegepaste inrichting zijn te detecteren, zijn te hoge weerstanden of breuken in de geleiders, slechte contacten tussen geleiders en halfgeleidersubstraat en onvolkomenheden in het oppervlak van het halfgeleidersubstraat.
25 In een uitvoeringsvorm waarbij de belichtingsmiddelen zijn ingericht voor het afbeelden van een lichtvlek op genoemd eerste hoofdoppervlak van een substraat waarop de aangebrachte elektrische geleiders zich in hoofdzaak evenwijdig uitstrekken, heeft de lichtvlek bij voorkeur een 30 diameter die groter is dan de afstand tussen twee evenwijdige geleiders.
Voor het lokaliseren van fouten in kristallijn silicium zonnecellen van een bekend type, waarbij de afstand tussen evenwijdige vingers ca. 2 tot 3 mm bedraagt, bedraagt deze 35 diameter bijvoorbeeld ca. 4 mm, zodat sprake is van een uniforme belichting door de lichtvlek tussen de vingers, maar de door de belichting gegenereerde stroom relatief laag is.
101 320 4 4
Als gevolg hiervan zijn spanningsgradiënten op de vingers en busbars verwaarloosbaar klein, en is de inrichting in het bijzonder gevoelig voor spanningsgradiënten die een gevolg zijn van variaties in de contactweerstand tussen geleiders en 5 halfgeleidersubstraat.
In een inrichting volgens de uitvinding die is voorzien van belichtingsmiddelen heeft de voorspanning bij voorkeur een waarde nul en bestaan de instelmiddelen uit kortsluitmiddelen voor het kortsluiten van de elektrische 10 geleiders op de tegenoverliggende hoofdoppervlakken van genoemd substraat.
In een gunstige uitvoeringsvorm is de eerste elektrode in twee onderling loodrechte richtingen over het substraat verplaatsbaar.
15 De eerste elektrode omvat bijvoorbeeld een in hoofdzaak loodrecht op het substraat gerichte en van een contactpunt voorziene naald, waarbij de contactpunt bij voorkeur een radius heeft die kleiner is dan de kleinste afmeting van een elektrische geleider op genoemd eerste hoofdoppervlak.
20 Genoemde naald is in hoofdzaak vervaardigd uit een voldoende hard materiaal, bij voorkeur een koper-berylliumlegering, bij meer voorkeur wolfraam. Een wolfraam naald biedt het voordeel dat deze gemakkelijk door een isolerende anti-reflectielaag op een zonnecel heen breekt en 25 aldus contact maakt met de onder die anti-reflectielaag gelegen emitterlaag.
De uitvinding zal in het nu volgende nader worden toegelicht aan de hand van voorbeelden, met verwijzing naar de tekeningen.
30 In de tekeningen tonen
Fig. 1 in bovenaanzicht een zonnecel van kristallijn silicium volgens de stand der techniek,
Fig. 2 in perspectivisch aanzicht een deel van de zonnecel volgens fig. 1, 35 Fig. 3 een schakelschema van de zonnecel volgens fig. 1,
Fig. 4 in perspectivisch aanzicht een deel van een zonnecel volgens fig. 1 waarin schematisch enkele lokale 101320 4 5 fouten in het halfgeleidersubstraat (productiefouten) zijn weergegegeven,
Fig. 5 in perspectivisch aanzicht een schematische weergave van een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting 5 volgens de uitvinding voor het detecteren van lokale fouten in het halfgeleidersubstraat,
Fig. 6 een grafische weergave van een met de inrichting volgens fig. 5 verkregen meetresultaat,
Fig. 7 in perspectivisch aanzicht een schematische 10 weergave van een tweede uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding voor het detecteren van lokale fouten in de elektrische geleiders, in de overgangen tussen elektrische geleiders en de emitter en in de emitter, en
Fig. 8 een grafische weergave van een met de inrichting 15 volgens fig. 7 verkregen meetresultaat.
In de tekeningen worden overeenkomstige onderdelen aangeduid met dezelfde verwijzingsgetallen.
Fig. 1 toont de voor het ontvangen van invallend zonlicht ingerichte voorzijde van een vierkante kristallijne silicium 20 zonnecel 1 volgens de stand der techniek (afmetingen 12,5 cm x 12,5 cm) met een zogeheten H-vormig metallisatiepatroon van evenwijdige vingers 2 die volgens een bekende zeefdruktechniek zijn opgebracht, en contactstroken (busbars) 3, die een hogere geleidbaarheid hebben dan de vingers.
25 Voorts is een coördinatenstelsel (x, y) aangegeven.
Fig. 2 toont een deel van de zonnecel 1 van fig. 1, die is opgebouwd uit een laag 5 van n-Si (de emitter), een laag 6 van p-Si (de basis) en een laag 7 van p+-Si. Op de tegenoverliggende hoofdvlakken zijn geleiders opgebracht: met 30 busbars 3 verbonden vingers 2 op de voor het ontvangen van zonlicht ingerichte zijde (de voorzijde) en een egale aluminiumlaag 8 op de tegenoverliggende zijde (de achterzijde). Voorts is de voorzijde voorzien van een anti-reflectieve coatinglaag 4. Zonnecel 1 kan bij invallen van 35 licht (symbolisch voorgesteld door zon 10) worden benut als voeding, waarbij over de achterzijde 8 en de busbars 3 een externe belasting 9 kan worden aangesloten, waardoor een 101320 4 6 stroom I gaat lopen. Symbolisch aangeduid zijn de contactweerstand 11 tussen de metaallijnen 2, 3 en het zonnecelmateriaal 5, de weerstand 12 in de metaallijnen 2, 3 en de weerstand 13 van de emitter 5.
5 Fig. 3 toont een schakelschema van de zonnecel 1 volgens fig. 1, die wordt voorgesteld door een stroombron 14 met een diode 15, een parallelweerstand 16 en een serieweerstand 17 waarvan de grootte in hoofdzaak wordt bepaald door de in fig. 2 aangeduide weerstanden 11, 12 en 13. De bijdrage van de 10 weerstand 12 in de vingers 2 en busbars 3 tot de serieweerstand 17 wordt bepaald door het ontwerp van de zonnecel 1, waarbij gewoonlijk de lijnbreedte is geoptimaliseerd tussen rendementsverliezen van de zonnecel als gevolg van een te hoge weerstand bij te smalle lijnen 2, 15 3 enerzijds en een te groot schaduwoppervlak op de emitterlaag 5 bij te brede lijnen 2, 3 anderzijds. De weerstand in de achterzijdelaag 8 is van minder belang, omdat de laag 8 egaal over de laag 7 van p+-Si van de zonnecel 1 is aangebracht.
20 Fig. 4 toont een deel van de zonnecel 1 van fig. 1, waarin schematisch enkele lokale fouten in het halfgeleidersubstraat (productiefouten) zijn weergegeven.
Deze productiefouten omvatten microscheuren 18 in basis 6 of emitter 5, een metallisatielijn 2 waarvan de onderzijde 19 25 doorloopt tot in de basis 6, een verontreiniging 20 in het halfgeleidersubstraat 5, 6, 7 en een doorverbinding 21 van de emitter 5 met de onderste geleider 8 via de rand van de cel 1. De genoemde productiefouten 18-21 dragen alle bij tot het verlagen van de parallelweerstand 16 (fig. 3) van de zonnecel 30 1.
Fig. 5 toont schematisch een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding die geschikt is voor het lokaliseren van fouten die een bijdrage leveren aan de verlaging van de parallelweerstand 16 (fig. 3) van de cel 1. 35 De inrichting omvat een meetpen 22 die is voorzien van een naald 23, een aandrijfeenheid 24 voor de meetpen 22, een voltmeter 25 die via de naald 23 en een tweede elektrode 31 101320 4 7 is verbonden met resp. voorzijde 2, 3, 5 en achterzijde 8 van de zonnecel 1, een centrale verwerkingseenheid 26, alsmede een spanningsbron 27 door middel waarvan een spanning is aangelegd tussen een busbar 3 en de achterzijde 8. De figuur 5 toont voorts nog een referentiekader voor de drie onderling loodrechte bewegingsrichtingen X, Y, Z voor de naald 23- De detectie van parallelweerstandsverliezen met behulp van de getoonde inrichting verloopt als volgt. De zonnecel 1 wordt in het duister opgesteld, zodat geen stroom IL (vgl. fig. 3) 10 wordt gegenereerd. De spanningsbron 27 wordt met een zodanige polariteit aangesloten dat de diode 15 uit het equivalente schakelschema van de cel 1 (fig. 3) in voorwaartse richting geleidt. De hoogte van de aangelegde spanning wordt zodanig gekozen dat de diodestroom voldoende laag is. Onder deze 15 condities kunnen alleen op plaatsen waar sprake is van een lage parallelweerstand, bijvoorbeeld ter plekke van een microscheur 18, stromen door de cel 1 lopen. Dergelijke stromen vormen aanleiding tot een lokale verlaging in de potentiaal van het oppervlak van de cel 1, welke potentiaal 20 met behulp van de voltmeter 25 en de naald 23 wordt gemeten. De exacte plaats van een lokaal spanningsminimum wordt volgens een op zich bekende werkwijze bepaald door de informatie over de positie van de naald 23, afkomstig uit de aandrijfeenheid 24, in de centrale verwerkingseenheid 26 te 25 relateren aan de met de voltmeter 25 bepaalde waarde voor de potentiaal. Schematisch is een potentiaalcurve 28 als functie van de plaats (in X-richting) ingetekend in de zonnecel 1, met een door microscheur 18 veroorzaakt lokaal minimum 29.
Met behulp van de aandrijfeenheid 24 is het mogelijk de naald 30 23 boven het oppervlak van de cel 1 te brengen, deze naald langs de Z-richting op het oppervlak te laten zakken en deze vervolgens opeenvolgende trajecten in een bepaalde richting (de X-richting) te laten beschrijven, volgens het aangeduide traject 30.
35 Fig. 6 is een grafische weergave van een met de inrichting volgens fig. 5 gemeten potentiaal als functie van de plaats langs een rechte in X-richting over het oppervlak 101320 4 8 van de cel 1, d.w.z. loodrecht op de zich op een onderlinge afstand van ca. 2 mm in Y-richting uitstrekkende vingers 2. Het minimum P in de curve toont aan dat in de betreffende cel op een afstand van ca. 38 mm vanaf de oorsprong een fout 5 aanwezig is die in een verlaging resulteert van de parallelweerstand. De lokale maxima in de curve, aangeduid door pijlen L, zijn een gevolg van de hoge waarde van de potentiaal op het door de naald 23 gevolgde traject, op plaatsen waar dit traject de vingers 2 snijdt. Door aldus 10 gemeten potentiaalcurven in X-richting voor opeenvolgende waarden van de Y-coördinaat te meten en in een geheugen op te slaan is het volgens een op zich bekende werkwijze mogelijk van cel 1 in bovenaanzicht op bijvoorbeeld een beeldscherm in kleur een afbeelding te maken, waarop de plaats van fouten in 15 de cel 1 die aanleiding geven tot een verlaging van de parallelweerstand direct is te herkennen aan lokaal optredende plotselinge kleurovergangen.
Fig. 7 toont schematisch een tweede uitvoeringsvorm van een inrichting volgens de uitvinding die geschikt is voor het 20 lokaliseren van fouten die een bijdrage leveren aan de serieweerstand 17 (fig. 3) van de cel 1. De inrichting verschilt van de in fig. 5 getoonde inrichting doordat een kortsluiting is aangelegd tussen een busbar 3 en de achterzijde 8, en door de aanwezigheid van een lichtbron 36, 25 die een lichtvlek 32 afbeeldt op het oppervlak van de cel 1 met een diameter die groter is dan de onderlinge afstand tussen twee opeenvolgende evenwijdige vingers 2. De detectie van serieweerstandsverliezen met behulp van de getoonde inrichting verloopt als volgt. Een gedeelte van de cel wordt 30 belicht door de lichtbron 36, die een bundel met een goed gedefinieerde en relatief kleine doorsnede op het celoppervlak werpt, zodat de stroomdichtheid op eenvoudige wijze kan worden bepaald uit het quotiënt van kortsluitstroom en bundeldoorsnede. De kortsluiting dient ertoe de lokale 35 stroomdichtheid in de cel 1 over het gehele celoppervlak zo constant te houden als mogelijk is. Aldus loopt een nagenoeg constante kortsluitstroom. Bijdragen aan de serieweerstand 101320 4 9 vormen aanleiding tot een lokale verhoging in de potentiaal van het oppervlak van de cel 1, welke potentiaal met behulp van de voltmeter 25 en de naald 23 wordt gemeten. De exacte plaats van een lokale bijdrage aan de serieweerstand wordt 5 volgens een op zich bekende werkwijze bepaald door de informatie over de positie van de naald 23, afkomstig uit de aandrijfeenheid 24, in de centrale verwerkingseenheid 26 te relateren aan de met de voltmeter 25 bepaalde waarde voor de potentiaal. Schematisch is een potentiaalcurve 33 als functie 10 van de plaats (in X-richting) ingetekend in de zonnecel 1, met een door de (symbolisch weergegeven) emitterweerstand 13 veroorzaakte parabolische curve 34 en door de contactweerstand 11 veroorzaakte potentiaalsprongen 35. Met behulp van de aandrijfeenheid 24 is het evenals bij de onder 15 fig. 5 besproken uitvoeringsvorm mogelijk de naald 23 boven het oppervlak van de cel 1 te brengen, deze naald langs de Z-richting op het oppervlak te laten zakken en deze vervolgens opeenvolgende trajecten in een bepaalde richting (de X-ricting) te laten beschrijven, volgens het aangeduide traject 20 30.
Fig. 8 is een grafische weergave van een met de inrichting volgens fig. 7 gemeten potentiaal als functie van de plaats langs een rechte in X-richting over het oppervlak van de cel 1, d.w.z. loodrecht op de zich op een onderlinge 25 afstand van ca. 2 mm in Y-richting uitstrekkende vingers 2. Het ontbreken van scherpe minima in de curve voor waarden x=20 resp. x=38 mm duidt op een onderbreking van de vinger 2 op het tussen de naald 23 en de busbar 3 gelegen deel van de betreffende vinger 2. De contactweerstand 11 is voor iedere 30 vinger 2 te bepalen uit de grootte van de potentiaalsprong 35 tussen een punt op de betreffende vinger 2 en het meest nabijgelegen punt op de emitter 5. De emitterweerstand 12 is te bepalen uit de kromming van het betreffende parabolische deel 34 van de potentiaalcurve 33. Door aldus gemeten 35 potentiaalcurven in X-richting voor opeenvolgende waarden van de Y-coördinaat te meten en in een geheugen op te slaan is het volgens een op zich bekende werkwijze mogelijk van cel 1 101320 4 10 in bovenaanzicht op bijvoorbeeld een beeldscherm in kleur een afbeelding te maken, waarop de plaats van fouten in de cel 1 die aanleiding geven tot een bijdrage aan de serieweerstand direct is te herkennen aan lokaal optredende plotselinge 5 kleurovergangen.
101 320 4
Claims (10)
1. Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovoltaisch element (1) dat in hoofdzaak wordt gevormd door een halfgeleidersubstraat (5, 6, 7) in de vorm van een plak, op tegenoverliggende hoofdoppervlakkken waarvan 5 elektrische geleiders (2, 3, 8) voor het transporteren van elektrische ladingsdragers zijn aangebracht, omvattend ten minste één in elektrisch contact met een eerste hoofdoppervlak van genoemd substraat over dat substraat verplaatsbare eerste elektrode (23), 10 een in elektrisch contact met een geleider (8) op het tweede hoofdoppervlak aan te brengen tweede elektrode (31), verplaatsingsmiddelen (24) voor het verplaatsen van de eerste elektrode (23) over genoemd eerste hoofdoppervlak, spanningsmeetmiddelen (25) voor het meten van de spanning 15 tussen de ten minste ene eerste (23) en de tweede elektrode (31) in afhankelijkheid van de plaats van de eerste elektrode (23) op genoemd eerste hoofdoppervlak, en instelmiddelen (27) voor het instellen van een voorspanning over de elektrische geleiders (2, 3, 8) op de 20 tegenoverliggende hoofdoppervlakken van genoemd substraat.
2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het eerste hoofdoppervlak is ingericht voor het ontvangen van invallend licht, met het kenmerk, dat deze verder belichtingsmiddelen (36) omvat voor het belichten van tenminste een deel van 25 genoemd eerste hoofdoppervlak.
3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij de belichtingsmiddelen (36) zijn ingericht voor het afbeelden van een lichtvlek (32) op genoemd eerste hoofdoppervlak van een substraat waarop de aangebrachte elektrische geleiders 30 (2) zich in hoofdzaak evenwijdig uitstrekken, met het kenmerk. dat de lichtvlek (32) een diameter heeft die groter is dan de afstand tussen twee evenwijdige geleiders (2).
4. Inrichting volgens een der conclusies 2-3, met het kenmerk. dat de belichtingsmiddelen (36) zijn ingericht voor 101320 4 het afbeelden van een lichtvlek met een diameter van ca. 4 mm op genoemd eerste hoofdoppervlak.
5. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de voorspanning een waarde nul heeft en de 5 instelmiddelen (27) bestaan uit kortsluitmiddelen voor het kortsluiten van de elektrische geleiders (3, 8) op de tegenoverliggende hoofdoppervlakken van genoemd substraat.
6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, m^t het kenmerk, dat de eerste elektrode (23) in twee onderling 10 loodrechte richtingen over het substraat verplaatsbaar is.
7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de eerste elektrode een in hoofdzaak loodrecht op het substraat gerichte en van een contactpunt voorziene naald (23) omvat.
8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de contactpunt een radius heeft die kleiner is dan de kleinste afmeting van een elektrische geleider (2) op genoemd eerste hoofdoppervlak.
9. Inrichting volgens een der conclusies 7-8, met het 20 kenmerk, dat de naald (23) in hoofdzaak is vervaardigd uit een koper-berylliumlegering.
10. Inrichting volgens een der conclusies 7-8, met het kenmerk, dat de naald (23) in hoofdzaak is vervaardigd uit wolfraam. 101320 4
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1013204A NL1013204C2 (nl) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovolta´sch element. |
| DE60001333T DE60001333T2 (de) | 1999-10-04 | 2000-09-27 | Apparat zur lokalisierung von herstellungsfehler in einem substrat für ein photovoltaisches bauelement |
| AU79711/00A AU772404B2 (en) | 1999-10-04 | 2000-09-27 | Apparatus for localizing production errors in a photovoltaic element |
| PCT/NL2000/000691 WO2001026163A1 (en) | 1999-10-04 | 2000-09-27 | Apparatus for localizing production errors in a photovoltaic element |
| US10/089,546 US6750662B1 (en) | 1999-10-04 | 2000-09-27 | Apparatus for localizing production errors in a photovoltaic element |
| EP00970312A EP1218946B1 (en) | 1999-10-04 | 2000-09-27 | Apparatus for localizing production errors in a photovoltaic element |
| JP2001529029A JP4628628B2 (ja) | 1999-10-04 | 2000-09-27 | 光起電性素子における製造エラーを局所化する装置 |
| ES00970312T ES2193992T3 (es) | 1999-10-04 | 2000-09-27 | Aparato para localizar defectos de fabricacion en un elemento fotovoltaico. |
| AT00970312T ATE232016T1 (de) | 1999-10-04 | 2000-09-27 | Apparat zur lokalisierung von herstellungsfehler in einem substrat für ein photovoltaisches bauelement |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1013204 | 1999-10-04 | ||
| NL1013204A NL1013204C2 (nl) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovolta´sch element. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1013204C2 true NL1013204C2 (nl) | 2001-04-05 |
Family
ID=19769986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1013204A NL1013204C2 (nl) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovolta´sch element. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6750662B1 (nl) |
| EP (1) | EP1218946B1 (nl) |
| JP (1) | JP4628628B2 (nl) |
| AT (1) | ATE232016T1 (nl) |
| AU (1) | AU772404B2 (nl) |
| DE (1) | DE60001333T2 (nl) |
| ES (1) | ES2193992T3 (nl) |
| NL (1) | NL1013204C2 (nl) |
| WO (1) | WO2001026163A1 (nl) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20090111206A1 (en) | 1999-03-30 | 2009-04-30 | Daniel Luch | Collector grid, electrode structures and interrconnect structures for photovoltaic arrays and methods of manufacture |
| US8222513B2 (en) | 2006-04-13 | 2012-07-17 | Daniel Luch | Collector grid, electrode structures and interconnect structures for photovoltaic arrays and methods of manufacture |
| US7507903B2 (en) | 1999-03-30 | 2009-03-24 | Daniel Luch | Substrate and collector grid structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
| US8664030B2 (en) | 1999-03-30 | 2014-03-04 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US8076568B2 (en) * | 2006-04-13 | 2011-12-13 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US8138413B2 (en) | 2006-04-13 | 2012-03-20 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US7898053B2 (en) | 2000-02-04 | 2011-03-01 | Daniel Luch | Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
| US8198696B2 (en) | 2000-02-04 | 2012-06-12 | Daniel Luch | Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
| US7898054B2 (en) | 2000-02-04 | 2011-03-01 | Daniel Luch | Substrate structures for integrated series connected photovoltaic arrays and process of manufacture of such arrays |
| US7838868B2 (en) * | 2005-01-20 | 2010-11-23 | Nanosolar, Inc. | Optoelectronic architecture having compound conducting substrate |
| US7732229B2 (en) * | 2004-09-18 | 2010-06-08 | Nanosolar, Inc. | Formation of solar cells with conductive barrier layers and foil substrates |
| US7276724B2 (en) * | 2005-01-20 | 2007-10-02 | Nanosolar, Inc. | Series interconnected optoelectronic device module assembly |
| US8927315B1 (en) | 2005-01-20 | 2015-01-06 | Aeris Capital Sustainable Ip Ltd. | High-throughput assembly of series interconnected solar cells |
| DE102005040010A1 (de) * | 2005-08-23 | 2007-03-15 | Rwe Schott Solar Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Produktionsfehlern in einem Halbleiterbau-element |
| US9865758B2 (en) | 2006-04-13 | 2018-01-09 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US8822810B2 (en) | 2006-04-13 | 2014-09-02 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US9006563B2 (en) | 2006-04-13 | 2015-04-14 | Solannex, Inc. | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US8729385B2 (en) | 2006-04-13 | 2014-05-20 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US8884155B2 (en) | 2006-04-13 | 2014-11-11 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US9236512B2 (en) | 2006-04-13 | 2016-01-12 | Daniel Luch | Collector grid and interconnect structures for photovoltaic arrays and modules |
| US7554346B2 (en) | 2007-04-19 | 2009-06-30 | Oerlikon Trading Ag, Trubbach | Test equipment for automated quality control of thin film solar modules |
| US20090223511A1 (en) * | 2008-03-04 | 2009-09-10 | Cox Edwin B | Unglazed photovoltaic and thermal apparatus and method |
| EP2159583A1 (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-03 | ODERSUN Aktiengesellschaft | System and method for localizing and passivating defects in a photovoltaic element |
| US8318240B2 (en) * | 2008-11-17 | 2012-11-27 | Solopower, Inc. | Method and apparatus to remove a segment of a thin film solar cell structure for efficiency improvement |
| US7979969B2 (en) * | 2008-11-17 | 2011-07-19 | Solopower, Inc. | Method of detecting and passivating a defect in a solar cell |
| US8247243B2 (en) * | 2009-05-22 | 2012-08-21 | Nanosolar, Inc. | Solar cell interconnection |
| JP4866954B2 (ja) * | 2009-11-05 | 2012-02-01 | 共進電機株式会社 | 太陽電池セル測定用試料台 |
| US20130000705A1 (en) * | 2009-12-16 | 2013-01-03 | Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem, Ltd. | Photovoltaic device and method of its fabrication |
| US8164818B2 (en) | 2010-11-08 | 2012-04-24 | Soladigm, Inc. | Electrochromic window fabrication methods |
| US9306491B2 (en) * | 2011-05-16 | 2016-04-05 | First Solar, Inc. | Electrical test apparatus for a photovoltaic component |
| US9885934B2 (en) | 2011-09-14 | 2018-02-06 | View, Inc. | Portable defect mitigators for electrochromic windows |
| US9507232B2 (en) | 2011-09-14 | 2016-11-29 | View, Inc. | Portable defect mitigator for electrochromic windows |
| JP6048837B2 (ja) * | 2011-09-15 | 2016-12-21 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 太陽電池モジュール |
| US9638977B2 (en) | 2012-03-13 | 2017-05-02 | View, Inc. | Pinhole mitigation for optical devices |
| US9341912B2 (en) | 2012-03-13 | 2016-05-17 | View, Inc. | Multi-zone EC windows |
| US10583523B2 (en) | 2012-05-18 | 2020-03-10 | View, Inc. | Circumscribing defects in optical devices |
| CN207135068U (zh) * | 2017-08-30 | 2018-03-23 | 米亚索乐装备集成（福建）有限公司 | 可变角度光伏组件户外测试装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4301409A (en) * | 1978-06-06 | 1981-11-17 | California Institute Of Technology | Solar cell anomaly detection method and apparatus |
| EP0087776A2 (en) * | 1982-02-25 | 1983-09-07 | University of Delaware | Method and apparatus for increasing the durability and yield of thin film photovoltaic devices |
| US4451970A (en) * | 1982-10-21 | 1984-06-05 | Energy Conversion Devices, Inc. | System and method for eliminating short circuit current paths in photovoltaic devices |
| US4464823A (en) * | 1982-10-21 | 1984-08-14 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method for eliminating short and latent short circuit current paths in photovoltaic devices |
| JPS6154681A (ja) * | 1984-08-25 | 1986-03-18 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜光起電力素子の製造方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4640002A (en) * | 1982-02-25 | 1987-02-03 | The University Of Delaware | Method and apparatus for increasing the durability and yield of thin film photovoltaic devices |
| US4599558A (en) * | 1983-12-14 | 1986-07-08 | Ibm | Photovoltaic imaging for large area semiconductors |
| JPS6358274A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-14 | Nec Corp | 半導体受光素子測定装置 |
| JPH02216844A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-29 | Toshiba Corp | 半導体の光電特性測定方法 |
| JP2633953B2 (ja) * | 1989-03-28 | 1997-07-23 | シャープ株式会社 | 積層型太陽電池の特性測定方法 |
| US5521519A (en) * | 1992-07-30 | 1996-05-28 | International Business Machines Corporation | Spring probe with piloted and headed contact and method of tip formation |
| US5517128A (en) * | 1993-01-05 | 1996-05-14 | Sentech Instruments Gmbh | Method and arrangement for charge carrier profiling in semiconductor structure by means of AFM scanning |
-
1999
- 1999-10-04 NL NL1013204A patent/NL1013204C2/nl not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-09-27 DE DE60001333T patent/DE60001333T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-27 AU AU79711/00A patent/AU772404B2/en not_active Ceased
- 2000-09-27 US US10/089,546 patent/US6750662B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-27 JP JP2001529029A patent/JP4628628B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-27 ES ES00970312T patent/ES2193992T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-27 EP EP00970312A patent/EP1218946B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-09-27 AT AT00970312T patent/ATE232016T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-09-27 WO PCT/NL2000/000691 patent/WO2001026163A1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4301409A (en) * | 1978-06-06 | 1981-11-17 | California Institute Of Technology | Solar cell anomaly detection method and apparatus |
| EP0087776A2 (en) * | 1982-02-25 | 1983-09-07 | University of Delaware | Method and apparatus for increasing the durability and yield of thin film photovoltaic devices |
| US4451970A (en) * | 1982-10-21 | 1984-06-05 | Energy Conversion Devices, Inc. | System and method for eliminating short circuit current paths in photovoltaic devices |
| US4464823A (en) * | 1982-10-21 | 1984-08-14 | Energy Conversion Devices, Inc. | Method for eliminating short and latent short circuit current paths in photovoltaic devices |
| JPS6154681A (ja) * | 1984-08-25 | 1986-03-18 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 薄膜光起電力素子の製造方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| BOYEAUX J P ET AL: "LIGHT BEAM INDUCED CURRENT MAPPING APPLIED TO THE CONTROL OF HIGH EFFICIENCY GAAS SOLAR CELLS", PHOTOVOLTAIC SPECIALISTS CONFERENCE,US,NEW YORK, IEEE, vol. CONF. 19, 1987, pages 804 - 807, XP000044719 * |
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 010, no. 217 (E - 423) 29 July 1986 (1986-07-29) * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60001333D1 (de) | 2003-03-06 |
| EP1218946B1 (en) | 2003-01-29 |
| JP2003511861A (ja) | 2003-03-25 |
| AU7971100A (en) | 2001-05-10 |
| US6750662B1 (en) | 2004-06-15 |
| ES2193992T3 (es) | 2003-11-16 |
| EP1218946A1 (en) | 2002-07-03 |
| AU772404B2 (en) | 2004-04-29 |
| JP4628628B2 (ja) | 2011-02-09 |
| ATE232016T1 (de) | 2003-02-15 |
| WO2001026163A1 (en) | 2001-04-12 |
| DE60001333T2 (de) | 2004-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL1013204C2 (nl) | Inrichting voor het lokaliseren van productiefouten in een fotovolta´sch element. | |
| JP5481767B2 (ja) | 半導体コンポーネント部品中の製造エラーの位置を検出する方法および装置 | |
| US7989729B1 (en) | Detecting and repairing defects of photovoltaic devices | |
| US8318240B2 (en) | Method and apparatus to remove a segment of a thin film solar cell structure for efficiency improvement | |
| US7906972B2 (en) | Inline inspection of photovoltaics for electrical defects | |
| JP4781948B2 (ja) | 太陽電池電極用検査装置及び太陽電池電極の検査方法 | |
| US20110156716A1 (en) | System and method for localizing and passivating defects in a photovoltaic element | |
| US20100124600A1 (en) | Method and apparatus for detecting and passivating defects in thin film solar cells | |
| AU2009216934A1 (en) | Measuring method and device for characterizing a semiconductor component | |
| Kabra et al. | Semiconducting-polymer-based position-sensitive detectors | |
| TW201003960A (en) | Method and apparatus for manufacturing solar battery, and solar battery | |
| EP0415440B1 (en) | Apparatus for measuring light output from semiconductor light emitting element | |
| JPH0671097B2 (ja) | カラ−センサ− | |
| EP0087776B1 (en) | Method and apparatus for increasing the durability and yield of thin film photovoltaic devices | |
| CN102084494A (zh) | 太阳能电池的制造方法以及制造装置 | |
| US4728615A (en) | Method for producing thin-film photoelectric transducer | |
| US20140139249A1 (en) | Apparatus and a method for detecting defects within photovoltaic modules | |
| KR20230005884A (ko) | 실리콘 태양 전지의 접촉 그리드와 이미터층 사이의 저항 접촉 거동의 개선 방법 | |
| US4642412A (en) | Photo-electronic conversion apparatus with light pattern discriminator | |
| JPS61242068A (ja) | イメ−ジセンサ | |
| CN117849585A (zh) | 半导体芯片的测试结构及测试方法 | |
| Tran et al. | Photo effects at the Schottky interface in extraordinary optoconductance | |
| JP2000269526A (ja) | 光起電力素子の検査方法及び検査装置 | |
| JPH07118551B2 (ja) | 二次元型光位置検出素子 | |
| JPH07118550B2 (ja) | 光位置検出素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20040501 |