光致發(fā)光技術(shù)在檢測晶體Si太陽(yáng)電池缺陷的應用

　　2.3 裂紋分析

　　裂紋分顯裂和隱裂，前者可以通過(guò)肉眼直接觀(guān)察到，而隱裂片即使通過(guò)顯微鏡也難以察覺(jué)。如圖5所示，圖5(a)為顯裂片，裂紋區域對應在PL圖片上是一塊灰度低的區域(方框處)，如光學(xué)顯微鏡所示。隱裂片的PL圖像和光學(xué)照片如圖5(b)所示，通過(guò)PL圖像可以在電池左右下角發(fā)現十字形裂紋，而在500倍的光學(xué)顯微鏡下卻沒(méi)發(fā)現任何異常。研究發(fā)現，十字形隱裂可能產(chǎn)生于由擴散工藝誘生的二次缺陷。眾所周知，雖然Si材料在室溫下極脆，但是當其到達熔點(diǎn)溫度的60％(約740℃)以上時(shí)具有韌性。當裝有Si片的石英舟被推入高溫擴散爐時(shí)，具有很大面積厚度比的Si片受到的不均勻加熱使得Si片中產(chǎn)生很大的溫度梯度，相應地產(chǎn)生了很大的熱應力，當應力超過(guò)Si的屈服強度時(shí)，擴散誘生缺陷就會(huì )產(chǎn)生。若組件中出現隱裂電池片，在經(jīng)過(guò)熱力循環(huán)、拉力等可靠性測試時(shí)很可能演變?yōu)槠扑?，將影響到整個(gè)組件的發(fā)電量，甚至威脅到整個(gè)光伏電站的安全。

　　2.4 其他情況

　　PL還可以校驗其他參數，例如擴散長(cháng)度、位錯密度、電極不良、氧含量及過(guò)渡金屬雜質(zhì)濃度等，這取決于CCD的靈敏度。PL的測量范圍能夠從剛切割的Si片到電池，可以依次在每步測量結果的基礎上，*估任一單獨的工藝對最終電池功效的影響，在工藝衛生方面更是起著(zhù)監督作用。本文關(guān)注的是單晶Si太陽(yáng)電池檢測，對于多晶Si電池，晶界處會(huì )出現灰度降低情況，但并不影響整體分析效果。PL成像優(yōu)勢包括測量時(shí)間短；對樣品沒(méi)有絲毫破壞性；非接觸測量，可以支持Si片薄片化趨勢；測量能在室溫下進(jìn)行，測量對象與光源之間的距離靈活可調，因此對樣品尺寸沒(méi)有限制。理論上PL可以測量電池串和組件，但實(shí)際上要使光均勻照射在組件上還是具有挑戰性，因此PL多用于電池的質(zhì)量控制。

　　3 結語(yǔ)

　　利用光致發(fā)光檢測可以立即發(fā)現生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，及時(shí)排除，從而提高電池平均效率。目前，PL仍處于定性的檢測階段，技術(shù)的開(kāi)發(fā)方向是引入與發(fā)光強度相應的量化指標，量化指標對于太陽(yáng)電池生產(chǎn)的指導意義更大。PL取代接觸式測量方法是其一大優(yōu)勢，具有在生產(chǎn)中規?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/應用">應用的巨大潛力。