接触电阻率的测量方法及装置与流程

本发明实施例涉及光伏设备技术领域，尤其涉及一种接触电阻率的测量方法及装置。

背景技术：

太阳能电池是将太阳辐射直接转化为电能的器件，因为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中占据了90％以上的份额。随着技术不断升级，电池效率也越来越高，其中电池电性能中串联电阻直接影响着电池效率，而正银和硅之间接触电阻作为串联电阻一部分常常起着至关重要作用，接触电阻受到扩散薄层电阻大小、分布、浆料和烧结参数影响，目前行业内测试接触电阻一般用Corescan机台定性测试或者TLM方法通过拟合反推定量测试，同时计算出接触电阻率的值。现有的Corescan测试只得到接触电阻分布图，不能明确不同浆料和方块电阻之间确切电阻率值，而TLM测试方法需要激光切割等特殊制样，操作过程比较复杂。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种接触电阻率的测量方法及装置，以简化接触电阻率的测量过程。

一方面，本发明实施例提供了一种接触电阻率的测量方法，所述方法包括：

利用Corescan机台的测试探针按照与所述电池片表面的细栅线垂直的方向，划过所述电池片表面；

记录所述测试探针划过所述电池片表面时测量到的峰值电压，以及与所述峰值电压对应的跳跃电压，其中，所述跳跃电压的测量位置与所述峰值电压的测量位置紧密相邻；

根据测量到所述峰值电压的取值，计算所述电池片的扩散薄层电阻率；

根据所述峰值电压、所述跳跃电压的取值，以及计算得到的所述扩散薄层电阻率的值，计算所述电池片导电浆料与半导体材料之间的接触电阻率。

另一方面，本发明实施例提供了一种接触电阻率的测量装置，所述装置包括：

探针划行模块，用于利用Corescan机台的测试探针按照与所述电池片表面的细栅线垂直的方向，划过所述电池片表面；

电压记录模块，用于记录所述测试探针划过所述电池片表面时测量到的峰值电压，以及与所述峰值电压对应的跳跃电压，其中，所述跳跃电压的测量位置与所述峰值电压的测量位置紧密相邻；

薄层电阻率确定模块，用于根据测量到所述峰值电压的取值，计算所述电池片的扩散薄层电阻率；

接触电阻率确定模块，用于根据所述峰值电压、所述跳跃电压的取值，以及计算得到的所述扩散薄层电阻率的值，计算所述电池片导电浆料与半导体材料之间的接触电阻率。

本发明实施例提供的接触电阻率的测量方法及装置，利用现有的Corescan机台上测量到的峰值电压与跳跃电压之间的比例关系，计算电池片上导电浆料与半导体材料之间的接触电阻率，实现了利用较为简单的操作步骤，实现对接触电阻率的准确测量，大大简化了现有的接触电阻率的测量过程。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明第一实施例提供的接触电阻率的测量方法的流程图；

图2是本发明第一实施例提供的电池片表面的细栅线的结构示意图；

图3是本发明第一实施例提供的测试探针划过所述电池片表面时的测量电压信号波形图；

图4是本发明第二实施例提供的接触电阻率的测量方法的流程图；

图5是本发明第三实施例提供的接触电阻率的测量装置的结构图；

图6是本发明第四实施例提供的接触电阻率的测量装置的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

第一实施例

本实施例提供了接触电阻率的测量方法的一种技术方案。在该技术方案中，所述接触电阻率的测量方法有Corescan机台执行。

参见图1，所述接触电阻率的测量方法包括：

S11，利用Corescan机台的测试探针按照与所述电池片表面的细栅线垂直的方向，划过所述电池片表面。

图2示出了在所述电池片表面上成形的细栅线的结构。参见图2，所述细栅线22行程在所述半导体材料21的一面上。一般情况下，所述半导体材料21内部分为N型半导体以及P型半导体，以便在所述半导体材料21内部形成PN结。

所述细栅线22是通过丝网印刷制程形成在所述半导体材料21的表面上的。更为具体的，所述丝网印刷包括金属浆料的印刷步骤，以及浆料的烘干步骤。经过上述丝网印刷制程之后，金属质地的所述细栅线22被形成在了所述半导体材料21的表面上。

经过上述丝网印刷制程之后，形成在所述半导体材料21表面上的细栅线22可以是沿相同方向延伸的，也可以沿着不同方向延伸。优选的，所述细栅线22可以是沿着两个相互垂直的不同方向延伸。

无论上述细栅线22在所述半导体材料21上沿何种方向延伸，在利用Corescan机台对太阳能电池片进行接触电阻率的测量时，都需要沿与被测电池片表面的细栅线相垂直的方向划过所述电池片表面。如果在所述半导体材料21的表面上有两种延伸方向的细栅线22，则需要确定被测细栅线22的延伸方向，再根据与被测细栅线的延伸方向相垂直的原则，确定测试探针的划行方向。

另外，需要说明的是，上述被测的细栅线不可以是所述电池片表面的主栅线。

S12，记录所述测试探针划过所述电池片表面时测量到的峰值电压，以及与所述峰值电压对应的跳跃电压。

可以理解的是，由于完成了丝网印刷的所述电池片表面的不同部分，有着不同的电阻率。当所述测试探针划行至所述细栅线22的位置时，由于所述细栅线22采用金属材料，电阻率较低，因此测量得到的电压值处于测量电压曲线的谷底。而当所述测试探针划行至所述半导体材料21的位置时，所述半导体材料相对于金属来说具有较高的电阻率，因此此时测量到的电压值处于测量电压曲线的峰值。

图3示例性的示出了执行上述测量是的测量电压曲线。参见图3，当所述测试探针处于两条细栅线的中间位置时，测量时对应的电阻率最高，因此测量得到的电压值处于峰值31。此时测量得到的电压被称为峰值电压。当所述测试探针处于所述细栅线22上时，测量时对应的电阻率最低，因此测量得到的电压值处于曲线的谷底32。由于此时的测量电压曲线出现了跳变，此时测量得到的电压被称为跳跃电压。

可以理解的是，所述峰值电压对应于扩散薄层电阻。而所述跳跃电压对应于金属浆料与细栅线之间的接触电阻。

另外，所述测量的跳跃电压，一般应该是在空间上与同次测量得到的峰值电压的空间位置紧密相邻的位置上测量得到的跳跃电压。

S13，根据测量到所述峰值电压的取值，计算所述电池片的扩散薄层电阻率。

具体的，在计算所述电池片的扩散薄层电阻率时，根据如下公式进行上述计算：

ρ_s＝R_s×d

其中，ρ_s表示扩散薄层电阻率，R_s表示扩散薄层电阻，d表示薄层厚度。

S14，根据所述峰值电压、所述跳跃电压的取值，以及计算得到的所述扩散薄层电阻率的值，计算所述电池片导电浆料与半导体材料之间的接触电阻率。

具体的，在计算所述导电浆料与所述半导体材料之间的接触电阻率时，根据如下公式进行上述计算：

r_c＝V_c×ρ_s÷V_s

其中，r_c表示所述接触电阻率，V_c表示所述跳跃电压，ρ_s表示扩散薄层电阻率，V_s表示所述峰值电压。

之所以能够采用上述公式计算所述接触电阻率，原因在于，所述峰值电压V_s与所述跳跃电压V_c之间存在如下关系：

V_s/ρ_s＝V_c/r_c

其中，r_c表示所述接触电阻率，ρ_s表示扩散薄层电阻率。

本实施例通过利用Corescan机台的测试探针按照与所述电池片表面的细栅线垂直的方向，划过所述电池片表面，记录所述测试探针划过所述电池片表面时测量到的峰值电压，以及与所述峰值电压对应的跳跃电压，根据测量到所述峰值电压的取值，计算所述电池片的扩散薄层电阻率，并根据所述峰值电压、所述跳跃电压的取值，以及计算得到的所述扩散薄层电阻率的值，计算所述电池片导电浆料与半导体材料之间的接触电阻率，在保证所述接触电阻率的测量准确性的前提下，大大简化了接触电阻率的测量过程。

第二实施例

本实施例以本发明第一实施例为基础，进一步的提供了所述接触电阻率的测量方法的另一种技术方案。在该技术方案中，所述接触电阻率的测量方法还包括：选取所述电池片表面上的不同位置，重复执行所述方法中的步骤，以确定所述电池片表面上不同位置的接触电阻率。

参见图4，所述接触电阻率的测量方法包括：

S41，利用Corescan机台的测试探针按照与所述电池片表面的细栅线垂直的方向，划过所述电池片表面。

S42，记录所述测试探针划过所述电池片表面时测量到的峰值电压，以及与所述峰值电压对应的跳跃电压。

S43，根据测量到所述峰值电压的取值，计算所述电池片的扩散薄层电阻率。

S44，根据所述峰值电压、所述跳跃电压的取值，以及计算得到的所述扩散薄层电阻率的值，计算所述电池片导电浆料与半导体材料之间的接触电阻率。

S45，选取所述电池片表面上的不同位置，重复执行所述方法中的步骤，以确定所述电池片表面上不同位置的接触电阻率。

如果要求整个电池片接触电阻率值，选取不低于5个位置进行所述接触电阻率的取值计算。再将上述各个位置上计算得到的所述接触电阻率进行算术平均，得到整个电池片的接触电阻率的取值。

本实施例通过在完成对接触电阻率的一次测量之后，在所述电池片表面上重新选择与上次测量不同的测量位置，重复执行所述接触电阻率的测量方法中的步骤，完成了对电池片的接触电阻率的多次测量。

第三实施例

本实施例提供了接触电阻率的测量装置的一种技术方案。参见图5，在该技术方案中，所述接触电阻率的测量装置包括：探针划行模块51、电压记录模块52、薄层电阻率确定模块53，以及接触电阻率确定模块54。

所述探针划行模块51用于利用Corescan机台的测试探针按照与所述电池片表面的细栅线垂直的方向，划过所述电池片表面。

所述电压记录模块52用于记录所述测试探针划过所述电池片表面时测量到的峰值电压，以及与所述峰值电压对应的跳跃电压，其中，所述跳跃电压的测量位置与所述峰值电压的测量位置紧密相邻。

所述薄层电阻率确定模块53用于根据测量到所述峰值电压的取值，计算所述电池片的扩散薄层电阻率。

所述接触电阻率确定模块54用于根据所述峰值电压、所述跳跃电压的取值，以及计算得到的所述扩散薄层电阻率的值，计算所述电池片导电浆料与半导体材料之间的接触电阻率。

优选的，所述接触电阻率确定模块54具体用于：

根据以下公式计算所述接触电阻率：

r_c＝V_c×ρ_s÷V_s

其中，r_c表示所述接触电阻率，V_c表示所述跳跃电压，ρ_s表示扩散薄层电阻率，V_s表示所述峰值电压。

优选的，所述薄层电阻率确定模块53具体用于：

根据以下公式计算所述扩散薄层电阻率：

ρ_s＝R_s×d

其中，ρ_s表示扩散薄层电阻率，R_s表示扩散薄层电阻，d表示薄层厚度。

第四实施例

本实施例以本发明上述实施例为基础，进一步的提供了接触电阻率的测量装置的另一种技术方案。参见图6，在该技术方案中，所述接触电阻率的测量装置包括：探针划行模块61、电压记录模块62、薄层电阻率确定模块63，以及接触电阻率确定模块64。

所述探针划行模块61用于利用Corescan机台的测试探针按照与所述电池片表面的细栅线垂直的方向，划过所述电池片表面。

所述电压记录模块62用于记录所述测试探针划过所述电池片表面时测量到的峰值电压，以及与所述峰值电压对应的跳跃电压，其中，所述跳跃电压的测量位置与所述峰值电压的测量位置紧密相邻。

所述薄层电阻率确定模块63用于根据测量到所述峰值电压的取值，计算所述垫纸片的扩散薄层电阻率。

所述接触电阻率确定模块64用于根据所述峰值电压、所述跳跃电压的取值，以及计算得到的所述扩散薄层电阻率的值，计算所述电池片导电浆料与半导体材料之间的接触电阻率。

优选的，所述接触电阻率确定模块64具体用于：

根据以下公式计算所述接触电阻率：

r_c＝V_c×ρ_s÷V_s

其中，r_c表示所述接触电阻率，V_c表示所述跳跃电压，ρ_s表示扩散薄层电阻率，V_s表示所述峰值电压。

优选的所述薄层电阻率确定模块63具体用于：

根据以下公式计算所述扩散薄层电阻率：

ρ_s＝R_s×d

其中，ρ_s表示扩散薄层电阻率，R_s表示扩散薄层电阻，d表示薄层厚度。

优选的，所述接触电阻率的测量装置还包括，重复执行模块65。

所述重复执行模块65用于选取所述电池片表面上的不同位置，重复执行所述方法中的步骤，以确定所述电池片表面上不同位置的接触电阻率。

优选的，所述电池片表面的细栅线不包括所述电池片表面的主栅线。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。