专利名称：一种测试多晶硅碳氧含量的方法
技术领域：
本发明涉及太阳能多晶硅测试技术，尤其是一种测试多晶硅碳氧含量的方法。
背景技术：
70年代以来，鉴于常规能源供给的有限性和环保压力的增加，世界上许多国家掀起了开发利用太阳能的热潮。晶硅太阳能电池因为可靠性高、寿命长、能承受各种环境变化等优点，成为太阳电池的主要品种在光伏市场居统治地位。铸锭多晶硅具有制造工艺简单、 成本低廉、生产效率高等优点，目前，已逐渐取代直拉单晶硅成为晶硅太阳能电池的主要生产原料，但与直拉单晶硅相比铸锭多晶硅晶粒较小、微观结构复杂、存在大量的微观缺陷和杂质，导致多晶硅太阳能电池效率低于单晶硅。由于铸锭多晶的原料含有较高浓度的碳氧杂质，再在加上石英坩埚的沾污，所以铸锭多晶硅中含有高浓度的氧、碳杂质。高浓度的间隙氧在晶体生长或热处理时会形成热施主、新施主、氧沉淀以后诱生其他的晶体缺陷，具有很强的少子复合能力，能够显著降低材料的光电转换效率。碳主要来自于石墨坩埚和石墨加热器。当碳的浓度超于其溶解度很多时(8X1017cm_3)，就会形成SiC沉淀，诱生缺陷，导致材料电学性能变差。因此氧碳杂质浓度的控制，对提高晶体质量有着重要的意义。而目前太阳能行业主要根据单晶硅的碳氧含量测试方法(GB/T 1557、GB/T 1558)来测试多晶硅，由于多晶硅存在高密度的晶界，导致在利用红外光谱法测试过程中红外光的散射，影响测试精度，带来较大的测试误差。而质谱法、中子活化分析法测试精度较高但设备昂贵。因此，一种精确、便捷的多晶硅测试方法，有利于真实反应多晶硅材料的氧碳杂质浓度，控制晶体质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种测试多晶硅碳氧含量的方法，提高多晶硅碳氧含量测试精度，用于控制、改善晶体质量。本发明所采用的技术方案为一种测试多晶硅碳氧含量的方法，包括以下步骤第一步、取样选取一个多晶硅晶棒，沿着晶锭生长方向切片取样；样片厚度为Imm 3mm。第二步、选取测试区选择单个晶粒，用激光在单个晶粒内部切割取样并标识；第三步、化学抛光将上述样片置于HF酸与HNO3酸的混酸溶液中浸泡，浸泡时间5-20min, Vhf Vhn03 VDIwater=l-l. 5 :2-4. 5 :1. 7-3. O ；第四步、清洗将上述样片置于去离子水中漂洗，冷风吹干；第五步、测试将上述样片利用红外光谱法测试。本发明的有益效果是通过化学抛光中的混酸溶液去除了硅片表面的高密度晶界，从而避免了红外光的散射，可精确表征铸锭多晶硅中碳、氧浓度，提高测试精度，有利于真实反应多晶娃晶体质量和产品质量改善。
具体实施例方式现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。选取电阻率为O. 5-3. Oohm. cm，厚度为2mm，沿着晶锭生长方向的P型多晶硅样块。第一步、取样I.选择较大的单个晶粒，沿着晶锭生长方向用激光在单个晶粒内部切割取样并标识A1、A2、A3、A4 ；2.选择较小晶粒，晶界密度较高的区域，晶锭生长方向用激光切割取样并标识B1、B2、B3、B4。 第二步、化学抛光将上述样片置于HF酸与HNO3混酸溶液中浸泡，浸泡时间20min, Vhf Vhn03 Vdi water-l :3 :3。第三步、清洗将上述样片置于去离子水中漂洗，冷风吹干。第四步、测试将上述样片利用红外光谱法测试。测试结果如下表所示
权利要求
1.一种测试多晶硅碳氧含量的方法，其特征在于包括以下步骤 第一步、取样选取一个多晶娃晶棒，沿着晶淀生长方向切片取样； 第二步、选取测试区选择单个晶粒，用激光在单个晶粒内部切割取样并标识； 第三步、化学抛光将上述样片置于HF酸与HNO3酸的混酸溶液中浸泡，Vhf : Vhn03 vDIwater=1"1- 5 2~4. 5 :1. 7-3. 0 ； 第四步、清洗将上述样片置于去离子水中漂洗，冷风吹干； 第五步、测试将上述样片利用红外光谱法测试。
2.如权利要求I所述的一种测试多晶硅碳氧含量的方法，其特征在于所述的第一步中的取样样片厚度为lmnT3mm。
3.如权利要求I所述的一种测试多晶硅碳氧含量的方法，其特征在于所述的第三步中的浸泡时间5-20min。
全文摘要
本发明涉及一种测试多晶硅碳氧含量的方法，包括以下步骤1)选取一个多晶硅晶棒，沿着晶锭生长方向切片取样；2)选择单个晶粒，用激光在单个晶粒内部切割取样并标识；3)将上述样片置于HF酸与HNO3酸的混酸溶液中浸泡；4)将上述样片置于去离子水中漂洗，冷风吹干；5)将上述样片利用红外光谱法测试。采用本发明可精确表征铸锭多晶硅中碳、氧浓度，提高测试精度，有利于真实反应多晶硅晶体质量和产品质量改善。
文档编号G01N21/35GK102735641SQ20121020529
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者付少永, 张驰, 熊震 申请人:常州天合光能有限公司