片材表面洁净度测量方法与流程

文档序号:17655419发布日期:2019-05-15 21:57阅读:492来源:国知局

本发明属于硅材料加工技术领域,具体涉及一种片材表面洁净度测量方法。



背景技术:

随着世界经济的不断发展,现代化建设对高效能源需求不断增长。光伏发电作为绿色能源以及人类可持续发展的主要能源的一种,日益受到世界各国的重视并得到大力发展。晶硅材料作为一种常用的太阳能电池基底,市场需求也在不断扩大。由晶硅片材制造太阳能电池片需要经历制绒工艺,以在硅片表面形成金字塔绒面陷光结构。硅片表面脏污对制绒,尤其是碱性试剂制绒工艺的影响显著。硅片表面有机物脏污的区域憎水性强,绒面生长缓慢,严重的还会导致制绒发白甚至绒面形成失败。然而,现有的硅片表面洁净度测量主要通过外观目检的方式,误判现象时有发生;并且,由于掺杂了人为主观因素、测量标准不一。因此,有必要提供一种测量硅片表面洁净度的方法,做到量化评价,以便于硅片表面质量分级管控,降低不必要的后道工艺损失。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种片材表面洁净度测量方法,解决了现有的表面洁净度测量容易误判、难以量化分级的问题。

本发明所采用的技术方案是:片材表面洁净度测量方法,包括步骤:

提供洁净度测量装置,其包括载物台、滴液件和摄像头,所述滴液件与所述载物台相对设置,所述摄像头位于所述载物台的一侧;

提供具有待测表面的片材;

将所述片材置于所述载物台,使所述待测表面与所述滴液件相对,利用所述滴液件在所述待测表面施加至少一个液滴;

利用所述摄像头对所述至少一个液滴取相;以及

根据所述至少一个液滴的成相,确定所述片材的待测表面的洁净度。

具体地,根据所述至少一个液滴的成相,测量所述至少一个液滴的接触角,分析所述至少一个液滴的接触角测量结果,确定所述片材的待测表面的洁净度。

事例性地,所述片材的待测表面为多边形、且具有n个边缘,利用所述滴液件在所述待测表面施加至少一个液滴时,在所述待测表面靠近所述n个边缘处分别施加一个液滴。

进一步地,利用所述滴液件在所述待测表面施加至少一个液滴时,在所述待测表面的中心处施加一个液滴。

进一步地,根据所述至少一个液滴的接触角平均值确定所述片材的待测表面的洁净度等级。

事例性地,设置所述至少一个液滴的接触角平均值界限a和b,其中a<b,根据表面清洁度品质从高到低、将所述片材依次分为i级、ii级和iii级,当所述至少一个液滴的接触角平均值<a、该片材为i级;当a≤所述至少一个液滴的接触角平均值<b、该片材为ii级;当至少一个液滴的接触角平均值≥b、该片材为iii级。

进一步地,当所述至少一个液滴的接触角平均值<a时,若存在a≤某个液滴的接触角值<b的情况,则在该液滴附近取点重测,以确定是否将该片材降为ii级;设接触角平均值界限c>b,当a≤所述至少一个液滴的接触角平均值<b时,若存在b≤某个液滴的接触角值<c的情况,则在该液滴附近取点重测,以确定是否降为iii级。

更进一步地,当所述至少一个液滴的接触角平均值<a时,存在a≤某个液滴的接触角值<b的情况的,若重测得的a≤液滴接触角值<b的点为多个,将该片材降为ii级;当a≤所述至少一个液滴的接触角平均值<b时,存在b≤某个液滴的接触角值<c的情况的,若重测得的b≤液滴接触角值<c的点为多个,将该片材降为iii级。

进一步地,所述洁净度测量装置还包括光源,所述光源位于所述载物台远离所述摄像头的另一侧,利用所述摄像头对所述液滴取相时,所述光源为开启状态。

进一步地,所述洁净度测量装置还包括信号连接于所述摄像头的数据处理模块,所述数据处理模块接收来自所述摄像头的成相并计算接触角结果;所述洁净度测量装置还包括信号连接于所述数据处理模块的显示器,所述显示器用于显示所述接触角结果。

本发明的片材表面洁净度测量方法解决了现有的目检表面洁净度测量存在的容易误判、难以量化分级的问题。本发明的片材表面洁净度测量方法利用洁净度测量装置,以液滴在片材表面的接触角值表征片材表面的洁净度。由此提供了一种可量化的片材表面洁净度测量方法,减少误判,便于硅片表面质量分级管控,降低不必要的后道工艺损失。

附图说明

图1是本发明采用的洁净度测量装置的结构示意图;

图2是片材表面施加液滴后的示意图。

图中,10.洁净度测量装置,11.载物台,12.滴液件,13.摄像头,14光源,15.数据处理模块,16.显示器,100.片材,101.待测表面,102.边缘,103.液滴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供一种片材表面洁净度测量方法,可包括以下步骤:

第一步,提供洁净度测量装置10。

如图1所示,洁净度测量装置10可为接触角测量仪,其包括载物台11、滴液件12、摄像头13、光源14、数据处理模块15和显示器16。滴液件12与载物台11相对设置,摄像头13和光源14相对设置于载物台11的两侧。数据处理模块15信号连接于摄像头13,用于接收来自摄像头13的成相数据并计算接触角结果。显示器16信号连接于数据处理模块15,用于显示计算结果。

第二步,提供片材100,其具有待测表面101。片材100的待测表面101为多边形、且具有n个边缘102。

本实施例中,片材100为硅材质的准方形薄片。具体地,待测表面101的形状大致为正四边形,其具有四个边缘102,且相邻的两个边缘102之间为弧形拐角连接。

第三步,将片材100置于载物台11,使待测表面101与滴液件12相对,利用滴液件12在待测表面101施加至少一个液滴103。

具体地,滴液件12在待测表面101施加多个液滴103,多个液滴103的数量及滴加位置均可以随意选取。本实施例中,利用纯水在待测表面101上施加液滴103。在待测表面101靠近n个边缘102处分别施加一个液滴103,优选地,靠近边缘102处的液滴103与边缘102的间距小于等于5毫米。更进一步地,在待测表面101的中心处也施加一个液滴103。施加多个液滴103后的片材100如图2所示。

第四步,利用摄像头13对所述至少一个液滴103取相。取相的同时,保持光源14开启。

第五步,根据所述至少一个液滴103的成相,确定片材100的待测表面101的洁净度。

本步骤中,测量所述至少一个液滴103的成相的接触角,并根据至少一个液滴103的接触角平均值确定片材100的待测表面101的洁净度。设置接触角值界限a、b和c,其中,a<b<c,根据表面清洁度品质从高到低、将片材100依次分为i级、ii级和iii级。具体地:

i级片材100的标准为:至少一个液滴103的接触角平均值<a。本实施例中,若存在a≤某个液滴103的接触角值<b的情况,在该液滴103附近取点重测。若重测的点中,a≤液滴接触角值<b的点超过3个,则将该片材100降为ii级。优选地,重测选取的点与该液滴103的间距小于等于5毫米。

ii级片材100的标准为:a≤至少一个液滴103的接触角平均值<b。本实施例中,若存在b≤某个液滴103的接触角值<c的情况,在该液滴103附近取点重测。若重测的点中,b≤液滴接触角值<c的点超过3个,则将该片材100降为iii级。优选地,重测选取的点与该液滴103的间距小于等于5毫米。

iii级片材100的标准为:至少一个液滴103的接触角平均值≥b,若有多个测试点的接触角值≥b,直接返洗后再重新测量。

本实施例中,a为10、b为12、c为15。当然,根据环境气体、液滴的选取和片材103材质的不同,以及不同程度的质量分级要求,a、b及c的设定可以对应调整。

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