一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法
【专利摘要】本发明公开了一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法,根据本发明能够精确反推出金属栅线与硅基底之间的接触电阻，且能够合理有效消除栅线之间的差异，使得所得接触电阻阻值更加准确、稳定，且能够更加精准的表征扩散工艺、银浆性能或者烧结任一参数变化，本发明方法步骤简单，操作方便，应用范围广，具有良好的经济效益。
【专利说明】一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及光伏太阳能电池领域，具体涉及一种用于测试太阳电池中等间距金属电极与硅基底之间接触电阻的方法。
【背景技术】
[0003]太阳能作为最具潜力替代传统化石能源的能源之一，而太阳能电池是将太阳能辐射直接转化为电能的器件，由于太阳能电池无机械运动，使用寿命长，维护费用低等特点，是目前市场上最理想的光电转化设备，其中晶体硅电池由于其光电转化效率高，性能稳定等特点在太阳能市场上占据90%以上的份额。电池电性能中的串联电阻大小直接影响太阳能电池效率，而正银和硅片之间的接触电阻作为串联电阻的一部分常常起着至关重要的作用，接触电阻受到方块电阻的大小和分布、银浆性能和烧结参数的影响，目前，业内测试接触电阻一般采用Corescan,但Corescan只给出一个分布图,用来分析电池工艺中的异常检查。在电池新工艺过程中，扩散工艺、银浆性能或者烧结任一参数变化，一般都采用接触电阻的阻值来表征，所以晶体硅太阳电池片等间距的金属栅线和硅之间的接触电阻的阻值在浆料实验中起着重要的作用。
【发明内容】
[0004]发明目的:针对上述现有技术存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法，所得接触电阻阻值更加精准。
[0005]技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法，包括以下步骤:
1.1、将待测电池片沿着垂直于细栅线方向切成若干条状样品；
1.2、用探针测试两细栅线之间的电阻值，一探针位置不变，另一探针移到下一根细栅线位置继续测试两者间的电阻值，依次进行；
1.3、根据公式Rtotal=RshXnX/W+2R。(n=l，2...)，其中，Rsh为发射结方阻值，可以通过直接测试得到，X为栅线之间的距离，W为样品宽度，η为栅线间距的数量，Rc为金属电极与硅基底表面的接触电阻值；
将步骤1.2中测得的电阻值和细栅线之间的间距作线性斜率模拟，根据模拟得出的直线纵截距可推出细栅与硅基底之间的接触电阻；
所述步骤1.3中的模拟直线线性斜率大于99.9%，所得接触电阻阻值合理。
[0006]作为本发明进一步的优化，所述步骤1.1中的样品包括不少于七根等间距等长度的细栅线，所述相邻栅线之间间距在0.5-20mm，且细栅线之间没有金属连接。
[0007]作为本发明的进一步优化，还包括以下步骤:
1.4、重复步骤1.2对两细栅线之间的电阻值进行测试；1.5、将步骤1.2所得电阻值与步骤1.4所得电阻值进行算数平均，所得算数平均值根据步骤1.3与细栅间距进行线性斜率拟合，根据拟合直线得出接触电阻阻值。
[0008]作为本发明的进一步优化，所述步骤1.4中的探针的初始测试位置和另一探针移动方向与步骤1.2相反。
[0009]有益效果:本发明与现有技术相比，其优点为:根据本发明能够精确反推出金属栅线与硅基底之间的接触电阻，且能够合理有效消除栅线之间的差异，使得所得接触电阻阻值更加准确、稳定，且能够更加精准的表征扩散工艺、银浆性能或者烧结任一参数变化，本发明方法步骤简单，操作方便，应用范围广，具有良好的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】 [0010]图1为本发明测试接触电阻的示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0012]实施例1:
将待测电池片用激光划片机沿着垂直于细栅线方向切成IOmm宽的条形样品，保证条形样品上有七根细栅线，并且每根细栅不能有断栅，细栅线之间没有金属连接，用细小砂纸上将切好的样品侧面激光熔掉的地方进行打磨，防止测试过程中漏电。
[0013]如图1所示，用探针测试两细栅线之间的电阻值Rtotal，一探针位于第一根细栅处位置不变，另一探针移到下一根细栅线位置继续测试两者间的电阻值Rtotal，记录各个电阻值Rtotal和其对应的栅线之间间距，并根据上述数据进行线性斜率模拟，根据公式Rtotal=RshXnx/W+2R。(n=l, 2...)可得模拟直线的纵截距，所述纵截距为2*Rc，即可推出细栅与硅基底之间的接触电阻Re，所述Re值合理的前提是模拟直线的线性斜率大于99.9%。
[0014]为了消除细栅线之间差异导致接触电阻值不稳定的情况，重复上述方法，将被测样品从最后一根细栅开始重新测试，将本次所测数据与之前所测的电阻值Rtotal进行算数平均，所得平均值和栅线间距进行线性斜率拟合，所得直线的纵截距数值的一半即为细栅与硅基底之间的接触电阻Re。
[0015]本实施例按照上述方法步骤对其他样品进行测试，最终得到八组数值，所得接触电阻值与拟合直线斜率如表1所示，拟合直线斜率为99.99%，即所得接触电阻值Re是合理可信的，通过两次不同测试平均后，所得接触电阻阻值更加准确和稳定。
[0016]表1接触电阻阻值与模拟直线斜率
【权利要求】
1.一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法，其特征在于:包括以下步骤: 1.1、将待测电池片沿着垂直于细栅线方向切成若干条状样品； 1.2、用探针测试两细栅线之间的电阻值(Rtotal)，一探针位置不变，另一探针移到下一根细栅线位置继续测试两者间的电阻值，依次进行； 1.3、根据公式Rtotal=RshXnX/W+2R。(n=l，2...)，其中，Rsh为发射结方阻值，可以通过直接测试得到，X为栅线之间的距离，W为样品宽度，η为栅线间距的数量，Rc为金属电极与硅基底表面的接触电阻值； 将步骤1.2中测得的电阻值(Rtotal)和细栅线之间的间距(ηχ)作线性斜率模拟，根据模拟得出的直线纵截距可推出细栅与硅基底之间的接触电阻(R。)； 所述步骤1.3中的模拟直线线性斜率大于99.9%，所得接触电阻阻值合理。
2.根据权利要求1所述的一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法，其特征在于:所述步骤1.1中的样品包括不少于七根等间距等长度的细栅线，所述相邻栅线之间间距在0.5-20mm，且细栅线之间没有金属连接。
3.根据权利要求1所述的一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法，其特征在于:还包括以下步骤: 1.4、重复步骤1.2对两细栅线之间的电阻值(Rtotal)进行测试； 1.5、将步骤1.2所得电阻值(Rtotal)与步骤1.4所得电阻值(Rtotal)进行算数平均，所得算数平均值根据步骤1.3与细栅间距(ηχ)进行线性斜率拟合，根据拟合直线得出接触电阻阻值(R。)。
4.根据权利要求3所述的一种测试金属电极与硅基底之间接触电阻的方法，其特征在于:所述步骤1.4中探针的初始测试位置和另一探针移动方向与步骤1.2相反。
【文档编号】G01R27/02GK103995182SQ201410215735
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】崔会英, 邢国强, 夏正月 申请人:奥特斯维能源（太仓）有限公司