太阳电池所需测试大全.docx
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太阳电池所需测试大全
测试部分
1.1光电导测量仪
名称:
WCT光电导测量工具
仪器包含部分:
个人计算机、少子寿命测试台、电池组Qpaq-X的电源
碘酒钝化
原始硅片去除损伤层,并按生产线方式清洗或在通风橱中按RCA2(纯水H2O:
H2O2:
HCl=5:
1:
1,沸腾后保持6分钟,纯水冲洗10分钟)-RCA1(纯水H2O:
H2O2:
NH4OH=5:
1:
1,沸腾后保持6分钟,纯水冲洗6分钟)-RCA2(纯水H2O:
H2O2:
HCl=5:
1:
1,沸腾后保持6分钟,纯水冲洗6分钟)清洗;
在通风橱中用纯水H2O:
HF=10:
1的溶液浸泡清洗好的硅片1分钟,纯水冲洗10分钟;
用氮气枪吹干硅片;
将吹干的硅片放入大小合适的塑料封口袋中,滴入适量的碘酒(0.08mol/l),使硅片上下表面均匀布满碘酒,封好塑料封口袋,不要使碘酒溢出;
将塑料封口袋和硅片一起置于少子寿命测试台上,进行测量;
测量结束后,在通风橱中用纯水打开塑料封口袋冲洗硅片三次,取出硅片放入承片盒中再用纯水冲洗10分钟,用氮气枪吹干硅片。
少子寿命测量方法
对测试滤片进行选择为1号滤光片和厚的滤光片.
先进行校准,取电阻率大于100的F校准标准硅片放置于基台上,点开Lifetime的Excl文件夹.
在Cailration目录下进行校准,调整基台下面的旋钮,使蓝线与0.1标准线重合.
将碘酒钝化的硅片放置于测试台面上,点文件中的Measurewafer键,对图形中的蓝点进行中间修正后读值.
1.2非接触式少子寿命测量仪器(SEMILAB)
名称:
WCT光电导测量工具
仪器包含部分:
个人计算机、测试基台
将需要测试的不同硅片放置于测试台面上
使用软件为UPCD,测试多为扩散后的硅片.
点击ASET键,LT为测试显示值。
少子寿命数值规定如下:
FZ片子大于100
原始硅片单晶10um以上
多晶5um以上(原则上要求要大于10um正常中需要算大于10um以上的所占比率)
扩散后硅片单晶10um左右(原则上要大于10um)
多晶7um左右(原则上要大于10um)
影响少子寿命的内容
杂质类型即深能级杂质如金属杂质等等严重影响少子寿命
硅片表面态的状况,即高温处理前硅片的表面状况直接影响少子寿命
杂质浓度对少子寿命的影响,重掺杂状况下会引起晶格的畸变,复合加剧影响少子寿命
1.3SUN-Voc检测方法
对电池片的选择要求,
Uoc
Isc
Rs
Rsh
FF
NCell
Lreve2
0.604
7.688
2.22
98.60
78.23
0.1498
2.199
0.609
7.631
2.38
67.61
78.648
0.1497
4.667
串并联正常,漏电较大的电池片
J01,测试前后表面
J02,测试结区
使用厚的滤光片、1号滤光片和3号滤光片;
将机台的两根线接上机台(一根红的,一根蓝的),红线接红接口,蓝线接蓝接口.
将电池片的电流密度算出(电流除以电池片面积),输入测试软件中.
将待测电池片放在机台上,正面朝上,用测试笔点在主栅线上
点击Measure键,然后让软件自己校准
完成后,再点两次Rasmple,
然后再点击IVCurve,对曲线进行拟合,
查看Jo1、Jo2、PFF和0.1sun下的品质因子的数值.
2.1膜厚折射率检测方法
名称:
扫描椭圆偏振光测试仪
仪器包含部分:
测试计算机、控制器、测试基台(三种)
对于基台1,长方形斜面台测试单晶2,小圆盘测试多晶3,大圆盘测试抛光片
首先激光对点,标记需要测试的部位,选择需要测试的膜对应的文件,
点Measure,Th与n为所需要的数值(Thick膜厚与refractiveindex折射率)
测量方法
镀膜后电池片放置于测试台面上,单晶选择小型圆行测试台面成斜面多晶选择圆形台面水平放置
数值取值单晶72—76nm多晶80—85nm
对于实际操作中,单晶范围一般在70—80nm多晶范围一般在80—90nm
3.1反射率测试方法
名称:
积分式反射仪
仪器包含部分:
计算机、测试腔、测试台、标准片
操作方法:
打开电源将按钮“Power”打到I电流位置,氙灯亮后,将电流调整至5A工作电流,光谱仪正常工作时指示灯为红色.
软件使用:
SR-D8(CDI)
触发氙灯。
将按钮“Power”打开到“I”位置,以接通电源,氙灯被打开;
当氙灯被触发点亮后,转动旋钮,将电流表读数调节到5A的位置,即氙灯的额定工作电流;
确认光谱仪与电脑正常连接后,接通光谱仪的电源,确认红色指示灯亮起,并且风扇可以正常工作;
双击桌面上的“SR-D8(CDI)”图标,进入主操作界面;
将载物台移动到最右端,使积分球的出光口对准底板上的消光片,单击“Device”中的“background”项,即进行背景光的测量;
将基准片放在托盘上,然后将载物台移动到左端,使积分球的出光口对准基准片,单击“Device”中的“Reference”项,开始对基准片进行测量;
选择“File”中的“OpenRecipe”项,按照实际测量的需要,选择对应的Recipe;
将待测片放在载物台上,使积分球的出光口对准需要测量的区域。
单击“Measurement”按钮,开始测量;
注意:
在测量的过程中,不要接触光纤、光谱仪、积分球等。
以免数据失真;
在“ShowList”的下拉菜单中,将会显示曲线名称和颜色的关系,点击“Copy”可将数据复制到Excel等软件中,也可以将数据通过单击“ShowList”的下拉菜单“Save”可将数据保存到指定文件夾;
注意:
由于组件时没有统一的标准,所以在测量前需要对灯箱高度进行微调,测量时积分球与组件是以接触的方式,所以在移动载物台或者取片的时候,必须将灯箱升高,以免造成积分球的偏移或损伤。
校准
进行如下的动作将载物台移动到最右端,使积分球的出光口对准底板上的消光片,单击“Device”中的“background”项,即进行背景光的测量;
将基准片放在托盘上,然后将载物台移动到左端,使积分球的出光口对准基准片,单击“Device”中的“Reference”项,开始对基准片进行测量如前相同的步骤;
取下基准片,换上标准片,进行6.8步骤,得到一组反射率数据;
打开标准数据与测量值进行比较。
测量数据的平均反射率与标准数据的平均反射率的偏差小于1%;
软件参数的设定
Recipe参数的设定。
在主操作界面中,依次点击File”、“EditRecipe”、“Login”、“Recipe”;
“BoundariesforCalculation”的设定不要超过光谱仪的硬件参数范围;
“AlarmSetting”是指如果测量结果超出了设定的范围,在打印出的报告中会有“NG”提示标志;
当“Savefileafterthemeasurement”被选定后,“Path”将生效,所设定的位置为测量结果的保存文件夹,“filename”为最后一次测量结果的文件名;
“R(%)”是设定offset参数生效范围的,根据不同的使用测量范围,对recipe进行设定。
对结果的补偿所对应的公式为Y=AX3+BX2+CX+D。
在测试前必须与标准片进行在背光条件下的对比。
单晶反射率一般在13—15
多晶反射率一般在21---25
4.1电池扫描分析仪
名称:
Corescan扫描分析仪
仪器包含部分:
测试腔、测试探针、计算机
可以测试接触电阻分布;并联电阻分布;开路电压分布;光生电流密度分布.
操作方法:
打开电源,将机身左侧后部的电源开关拨至“I”位置;
点击电脑桌面上的“Correscan”图标,输入密码,进入软件操作界面;
点Scantype,设置Scantype,需设置X、Y、对角线,对X1、X2、Y1、Y2设置是表示需要扫描的区域.测试整个电池片X1、X2、Y1、Y2为0
对测试项进行选择,其中包含四部分(Coresan、Shuntscan、Vocscan:
、LBICscan.)
对测试间距可以选择,一般选择2.0mm,如果需要测试更细密,则选择0.5mm、1mm
探针校正。
在“ControlPanel”窗口下,单击“Probeadjustment”,如果太短,顺时针旋转探针旁边的旋纽,太长则反之;
注意:
扫描“LBICScan”,不需要进行探针校正;
在扫描时需观察电池正面电极主栅线是两根还是三根而选择压条.
将待扫描的电池片放置好,将压条对准主栅线,按下“VACUUM(真空)”的蓝色按纽,启动真空泵;
注意:
扫描“VocScan”,须将压条取下;
合上盖子,点击“starttestrun”,测试是否可以运行;
进入“MEASUREMENT”点击“StartXXXXScan”进行扫描;
说明:
在扫描之前系统会提示保存数据,需要数据的话须保存;保存点击Print
注意:
做过接触式扫描(除了LBICScan)的电池片表面会有清晰的划痕,所以不能做重复性的扫描。
测试分析图表:
Corescan
Shuntscan
Vocscan
LBICscan
Info:
Rseries
Info:
Rsh
Info:
Voc
Info:
Jsc
好的电池片的大致范围
小于15mV
小于10mV
不均匀差小于10mV
不均匀度小于3%
原理图
可能导致坏电池的部分原因
1.丝网印刷不好
2.过度烧结或烧结不够
3.发射极不统一
4.有少量的磷硅玻璃
1.边缘隔离不好
2.过度烧结
3.SiC的搀杂
1.发射极不统一
2.原材料的不好
1.钝化不好
2.原材料的质量不好
5.1浓度测试仪
名称:
梅特勒-托利多浓度分析仪
包含部分:
主机药液放置点、取样器、标准液、操作平台、终端设备控制器
取样为1g以内,不同的取样药液需要对应的不同标准液.
取样器药液放置孔有22个,仅有数字标识.
操作方法:
点击操作平面,平面如上图:
a为重置键:
它中断所有正在进行的任务。
b为信息键:
它调出相应屏幕内容的交互式在线帮助。
c为主页键:
使用它们返回主页(在显示屏的左右两侧)。
说明:
重置键为紧急按钮,出现异常操作或者测试错误时使用.
设置可以使用电脑主机,一般使用终端设备控制器,如下:
对图片解释
方法:
该菜单进入方法编辑器,可以创建和管理方法。
样品系列:
在这个菜单中可以创建和管理由单一试样组成的系列,可以创建不同的取样分析点对应不同的标准液。
结果:
菜单中可以管理分析结果。
设置:
菜单中可以对滴定仪使用的硬件和全部资源进行配置。
此外还可以在这里进行全局设置和用户设置。
手动操作:
菜单下进行一些手动的操作,如:
启动搅拌器、电极、泵、溃液等等.
以测HF-HNO3中HF和HNO3的质量比为例
选择“HF-HNO3%”,会出现如图三的界面;
对于方法号根据所选择的溶液进行对应选择,上图中有7种选择方法,HF-HNO3%为1,HF-HNO3L为2,NaOH为3。
。
。
等等
图三
称样品的质量范围为0.5g-1.0g,将小烧杯放在取样器上,在“样品大小”栏中输入所称的值,数值可以精确到小数点后三位,如图四;
图四
然后选择“起始位置”,烧杯放在几号就填几号,在准备工作就绪后,选择“开始”进行测量;图五为测试界面
图五
等测量结束后,结果会在电脑和控制器上显示出来。
6.1光学显微镜
仪器名称:
使用方法:
打开电源。
将机身右侧后部的主电源开关拨至“I”位置;
将待观察的试样放置到载物台上;
转动物镜转盘,使5倍物镜进入光路;转动调焦旋纽,使视野中出现清晰的图像;
移动载物台,使试样上需要观察的部分位于视野中央;
切换到高倍物镜,调节微调旋纽,使图像清晰;
如需在暗场下观察,将右侧的切换拉杆拨至“DF”位置,同时推进孔径光阑FS;
双击计算机屏幕上的“OLYSIM”图标,打开图像捕捉窗口后,点击快捷工具栏中的“采图”按钮,并将观察筒右侧的光路切换拉杆拉出至中间位置,便可以在计算机屏幕上获得显微图像。
调校
调节目镜的瞳间距:
通过目镜观察时,调节观察筒,直到左右视场完全吻合。
观察筒中间的白点标明了瞳间距的大小,可以记下数值以便以后再次观察。
注意:
不戴眼镜的操作人员观察时应将目镜上的橡皮圈翻出。
调节屈光度:
将标准台尺放到载物台上,将物镜转盘切换到5倍物镜,使视场中出现完整的标尺图像;
用右眼通过右侧目镜观察,调节调焦旋钮获得清晰的标尺图像;
握住右侧目镜,使十字线测微尺刻度保持水平,同时转动屈光度调节环,直到测微尺的刻度与标准台尺的刻度完全重合;
用左眼通过左侧目镜观察,调节目镜上的屈光度调节环,使图像清晰。
对中孔径光阑(AS):
转动物镜转盘,使10倍物镜进入光路,然后把样品放在载物台上,对图像粗略聚焦;
卸下左侧的目镜,直接从目镜筒中观察,拉出孔径光阑调节杆,将孔径缩小为70~80%;
使用六角改锥插进两个孔径光阑对中螺丝,转动这两个螺丝,将光阑图像调节到中央;
注意事项:
用暗场进行观察时,必须推进视场光阑调节杆,完全打开孔径光阑。
在高倍下观察或者观察某些样品时,适当缩小孔径光阑,可以获得高反差和低眩光的图像。
对中视场光阑(FS):
转动物镜转盘,使10倍物镜进入光路,然后把样品放在载物台上,对图像粗略聚焦;
轻轻拉出显微镜机身右侧的FS拉杆,稍稍缩小视场光阑;
使用六角改锥插进两个视场光阑对中螺丝,转动这两个螺丝,将视场光阑图像调节到视场中央;
开大视场光阑,直到光阑图像与视场同样大小;
注意事项:
用暗场进行观察时,应推进视场光阑调节杆,完全打开视场光阑。
载物台对中:
在载物台上放一个试样,调节显微镜获得图像;
旋转载物台,使载物台的旋转中心与目镜中的十字线重合。
测微尺参数
物镜倍数
5X
10X
20X
50X
100X
目镜测微尺每小格长度
20um
10um
5um
2um
1um
比例尺刻度代表的长度
200um
100um
50um
10um
10um
目前选用观察软件,选择需要的倍数,通过粗调螺母和微调螺母调整物镜与物体的距离;达到清晰后对图片进行保存.
对成像焦点,记录微调螺母上的数字,可以计算两点间高度.
对镜头上的标尺可以计算平面内两点距离.
7.1LBIC、IQE和QE检测
扩散长度多晶要求在400以上,越大越好
单晶要求在600以上,越大越好
IQE内量子效应
QE外量子效应
正常图形短波400—500nmQE响应大于80%,长波响应1000nm附近响应大于60%