一种表征TOPCon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法与流程

专利2026-02-21  8


本发明涉及太阳能电池,特别涉及一种表征topcon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法。


背景技术:

1、如图1所示,topcon电池在硅片背面制备厚度为1-2nm的超薄隧穿氧化层(siox),在siox表面沉积厚度为60-160nm的掺杂多晶硅层,二者共同形成了钝化接触结构。该结构为硅片的背面提供了良好的表面钝化和场钝化,超薄氧化层可以使电子隧穿进入多晶硅层同时阻挡空穴的输运,降低了复合电流。另外,掺杂多晶硅层横向传输特性降低了串联电阻。以上两种特性共同提升了电池的开路电压、填充因子以及电池的转换效率。

2、然而,topcon电池背表面多晶硅层在长波段的寄生吸收限制了topcon电池效率的进一步提升,多晶硅层厚度太厚,过多的寄生吸收导致电池的短路电流急剧下降,多晶硅层厚度过薄导致金属在烧结过程中形成局部烧穿导致并联电阻、填充因子下降。因此,如何监控多晶硅膜层厚度,第一时间发现工艺异常情况并修正,是提升topcon良品率的重要方法。而目前尚无有效方法。


技术实现思路

1、本发明提供了一种表征topcon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法,以监控多晶硅膜层厚度,从而及时发现工艺异常情况,提升topcon良品率。

2、为解决上述技术问题,本发明提供了如下技术方案:

3、一种表征topcon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法,包括:

4、构建多晶硅层反射率曲线数据库;其中,所述数据库中包括多种具有不同多晶硅层厚度的topcon制程片所对应的反射率曲线;

5、获取待测样品的反射率曲线;其中,所述待测样品为待测量多晶硅层厚度的topcon制程片;

6、基于所述数据库,根据待测样品的反射率曲线确定待测样品的多晶硅层厚度。

7、进一步地,所述构建多晶硅层反射率曲线数据库,包括:

8、制备具有不同多晶硅层厚度的topcon制程片样品;其中,制备样品时,针对多晶硅层厚度,以10nm开始,每隔5nm制备相关样品,每组3片以上,直到厚度500nm结束;

9、收集不同多晶硅层厚度的样品对应的反射率曲线,进行数据库制备。

10、进一步地,基于所述数据库,根据待测样品的反射率曲线确定待测样品的多晶硅层厚度,包括:

11、针对待测样品的反射率曲线,查找所述数据库中基于相同多晶硅制作模型中不同多晶硅层厚度对应的反射率曲线进行逐点对比,采用最小二乘方法进行对比,找到的最小值对应的多晶硅层厚度,即为待测样品的多晶硅层厚度。

12、进一步地,基于所述数据库,根据待测样品的反射率曲线确定待测样品的多晶硅层厚度,包括:

13、通过所述数据库中不同多晶硅层厚度对应的反射率数据,建立多元回归模型:yi=β0+β1xi1+β2xi2+...+βkxik+εi

14、其中,因变量为yi多晶硅层厚度,xi1、xi2、…、xik为有效点的波长对应的反射率数据,β0、β1、β2、…、βk为未知的总体参数,εi随机误差项的取值;

15、建立好多元回归模型后,当对待测样品进行反射率检测时,得到不同波长对应的反射率数据,代入所述多元回归模型即可得到相关多晶硅层厚度。

16、本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括:

17、本发明通过构建多晶硅层反射率曲线数据库;其中,数据库中包括多种具有不同多晶硅层厚度的topcon制程片所对应的反射率曲线;获取待测样品的反射率曲线;其中,待测样品为待测量多晶硅层厚度的topcon制程片;基于所述数据库,根据待测样品的反射率曲线确定其多晶硅层厚度。从而实现了对多晶硅膜层厚度的检测,进而可及时发现工艺异常情况,提升topcon良品率。



技术特征:

1.一种表征topcon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法,其特征在于,所述表征topcon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法包括:

2.如权利要求1所述的表征topcon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法,其特征在于,所述构建多晶硅层反射率曲线数据库,包括:

3.如权利要求1所述的表征topcon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法,其特征在于,基于所述数据库,根据待测样品的反射率曲线确定待测样品的多晶硅层厚度,包括:

4.如权利要求1所述的表征topcon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法,其特征在于,基于所述数据库,根据待测样品的反射率曲线确定待测样品的多晶硅层厚度,包括:


技术总结
本发明公开了一种表征TOPCon太阳能电池结构中多晶硅层厚度的方法,包括:构建多晶硅层反射率曲线数据库;其中,所述数据库中包括多种具有不同多晶硅层厚度的TOPCon制程片所对应的反射率曲线;获取待测样品的反射率曲线;其中,所述待测样品为待测量多晶硅层厚度的TOPCon制程片;基于所述数据库,根据待测样品的反射率曲线确定待测样品的多晶硅层厚度。本发明可监控多晶硅膜层厚度,从而及时发现工艺异常情况,提升TOPCon良品率。

技术研发人员:周鹏宇
受保护的技术使用者:赛勒斯新能源科技(苏州)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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