镀铜种子层对蓝膜损伤以及对电性能影响的检测方法与流程

1.本发明涉及太阳电池技术领域，特别是涉及一种镀铜种子层对蓝膜损伤以及对电性能影响的检测方法。


背景技术：

2.随着太阳能电池，如铜互联异质结太阳电池效率的提高以及成本的降低，铜互联异质结太阳电池的市场份额也在不断的增加。铜互联异质结太阳电池的制备工艺流程通常为制绒清洗、非晶硅镀膜、pvd镀透明导电氧化物膜、pvd镀铜种子层、电镀以及回刻等。其中，采用物理气相沉积(pvd)工艺在蓝膜中的透明导电氧化物薄膜(tco)上制备铜种子层是制备铜互联异质结太阳电池必不缺少的一部分。然而，采用pvd工艺制备铜种子层时会对tco产生轰击，造成蓝膜损伤。由于铜种子层的不透光性，当在蓝膜两面经pvd镀铜种子层后，无法使用pl(光致发光)检测蓝膜的损伤情况。


技术实现要素：

3.基于此，有必要提供一种能够检测铜种子层对蓝膜损伤的检测方法。
4.本发明至少一实施提供了一种镀铜种子层对蓝膜损伤的检测方法，包括以下步骤：
5.提供第一蓝膜片和第二蓝膜片，所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片均包括基底、依次层叠于所述基底其中一表面上的第一非晶硅层以及第一透明导电氧化物薄膜、以及依次层叠于所述基底另一表面上的第二非晶硅层以及第二透明导电氧化物薄膜；
6.测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度，得到第一灰度值；
7.将所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片重叠放置在同一腔室内，使所述第一蓝膜片中的所述第二透明导电氧化物薄膜和所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜接触；
8.采用物理气相沉积工艺分别在所述第一蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜上制备第一铜种子层、以及在所述第二蓝膜片中的所述第二透明导电氧化物薄膜上制备第二铜种子层；
9.再次测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度，得到第二灰度值；
10.计算所述第二灰度值和所述第一灰度值之间的差值，得到第三灰度值；以及
11.比较所述第三灰度值和预定灰度值的大小关系，当所述第三灰度值小于所述预定灰度值时，则判定所述第一蓝膜片未受到损伤；当所述第三灰度值大于或等于所述预定灰度值时，则判定所述第一蓝膜片受到损伤。
12.在其中一些实施例中，所述预定灰度值为8-12。
13.在其中一些实施例中，测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的
灰度具体包括：
14.使用光致发光光谱仪测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度；和/或
15.再次测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度具体包括：
16.使用光致发光光谱仪再次测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度。
17.本发明至少一实施提供了一种镀铜种子层对蓝膜损伤的检测方法，包括以下步骤：
18.提供第一蓝膜片和第二蓝膜片，所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片均包括基底、依次层叠于所述基底其中一表面上的第一非晶硅层以及第一透明导电氧化物薄膜、以及依次层叠于所述基底另一表面上的第二非晶硅层以及第二透明导电氧化物薄膜；
19.测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的光致发光图片，得到第一光致发光图片；
20.将所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片重叠放置在同一腔室内，使所述第一蓝膜片中的所述第二透明导电氧化物薄膜和所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜接触；
21.采用物理气相沉积工艺分别在所述第一蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜上制备第一铜种子层、以及在所述第二蓝膜片中的所述第二透明导电氧化物薄膜上制备第二铜种子层；
22.再次测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的光致发光图片，得到第二光致发光图片；以及
23.通过比较所述第二光致发光图片和所述第一光致发光图片以判定所述第一蓝膜片是否受到损伤。
24.本发明至少一实施提供了一种镀铜种子层对电池片的电性能影响的检测方法，包括以下步骤：
25.提供第一电池片和第二电池片，所述第一电池片和所述第二电池片均具有第一表面和所述第一表面相对的第二表面；
26.测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能，得到第一电性能数据；
27.将所述第一电池片和所述第二电池片重叠放置在同一腔室内，使所述第一电池片中的所述第二表面和所述第二电池片中的所述第一表面接触；
28.采用物理气相沉积工艺分别在所述第一电池片中的所述第一表面上制备第一铜种子层、以及在所述第二电池片中的所述第二表面上制备第二铜种子层；
29.再次测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能，得到第二电性能数据；
30.根据所述第二电性能数据和所述第一电性能数据得到第三电性能数据；以及
31.比较所述第三电性能数据和预定电性能数据的大小关系，当所述第三电性能数据小于所述预定电性能数据时，则判定所述第一电池片的电性能未受到影响；当所述第三电性能数据大于或等于所述预定电性能数据时，则判定所述第一电池片的电性能受到影响。
32.在其中一些实施例中，根据所述第二电性能数据和所述第一电性能数据得到第三电性能数据具体包括：
33.计算所述第二电性能数据和所述第一电性能数据的差值；和/或
34.计算所述第二电性能数据和所述第一电性能数据的差值占所述第一电性能数据的百分比。
35.在其中一些实施例中，所述电性能包括效率、开路电压、短路电流以及填充因子。
36.在其中一些实施例中，所述预定电性能数据包括效率相差0.05％，所述开路电压相差0.015，所述短路电流相差0.02a、所述填充因子相差0.2％。
37.在其中一些实施例中，所述电性能还包括电阻、分流电阻以及漏电流中的至少一种。
38.在其中一些实施例中，测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能具体包括：
39.使用halm测试机测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能；和/或
40.再次测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能具体包括：
41.使用halm测试机再次测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能。
42.本发明将所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片重叠放置在同一腔室内，以在所述第一蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜上制备第一铜种子层、以及在所述第二蓝膜片中的所述第二透明导电氧化物薄膜上制备第二铜种子层，从而实现只在所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片的单面制备铜种子层，并通过对比制备铜种子层前后的所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度，从而判定所述第一蓝膜片是否受到损伤。
附图说明
43.图1为本发明提供的镀铜种子层对蓝膜损伤的检测流程图；
44.图2为本发明提供的镀铜种子层对电池片的电性能影响的检测流程图。
具体实施方式
45.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
46.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
47.请参阅图1，本发明提供一种镀铜种子层对蓝膜损伤的检测方法，包括以下步骤：
48.步骤s11、提供第一蓝膜片和第二蓝膜片。
49.其中，所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片完全相同。在一实施例中，所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片均包括基底、依次层叠于所述基底其中一表面上的第一非晶硅层以及第一透明导电氧化物薄膜、以及依次层叠于所述基底另一表面上的第二非晶硅层以及第二透明导电氧化物薄膜。在一实施例中，所述基底可为硅片。在一实施例中，所述第一非晶硅层包括第一本征非晶硅层和n型掺杂非晶硅层。在一实施例中，所述第二非晶硅层包括第二
本征非晶硅层和p型掺杂非晶硅层。
50.步骤s12、测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度，得到第一灰度值。
51.具体地，使用光致发光(pl)光谱仪测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度，得到第一灰度值。
52.在另一实施例中，还可使用pl光谱仪测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的pl(光致发光)图片，得到第一光致发光图片。
53.步骤s13、将所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片重叠放置在同一腔室内，使所述第一蓝膜片中的所述第二透明导电氧化物薄膜和所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜接触。
54.步骤s14、采用物理气相沉积工艺分别在所述第一蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜上制备第一铜种子层、以及在所述第二蓝膜片中的所述第二透明导电氧化物薄膜上制备第二铜种子层。
55.可以理解，由于所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片重叠放置，因此所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片均只能实现单面镀铜。即所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片只能在单面上制备铜种子层。
56.在一实施例中，所述物理气相沉积的工艺参数包括功率、带速以及气体流量中的至少一种。
57.步骤s15、再次测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度，得到第二灰度值。
58.具体地，使用光致发光(pl)光谱仪再次测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度，得到第二灰度值。
59.在另一实施例中，还可使用pl光谱仪再次测试所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的pl图片，得到第二光致发光图片。
60.可以理解，在进行步骤s15之前，需要将所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片从所述腔室内取出。
61.步骤s16、计算所述第二灰度值和所述第一灰度值之间的差值，得到第三灰度值。
62.正常情况下，所述第二灰度值大于所述第一灰度值。其中，所述第三灰度值大于0。
63.步骤s17、比较所述第三灰度值和预定灰度值的大小关系，当所述第三灰度值小于所述预定灰度值时，则判定所述第一蓝膜片未受到损伤；当所述第三灰度值大于或等于所述预定灰度值时，则判定所述第一蓝膜片受到损伤。
64.在一实施例中，所述预定灰度值为8-12。
65.在另一实施例中，还可通过比较所述第二光致发光图片和所述第一光致发光图片判定所述第一蓝膜片是否受到损伤。
66.其中，当判定所述第一蓝膜片未受到损伤时，可进行后续工艺；当判定所述第一蓝膜片受到损伤时，则需改变所述物理气相沉积的工艺参数，重新进行步骤s11至步骤s17。
67.本发明将所述第一蓝膜片和所述第二蓝膜片重叠放置在同一腔室内，以在所述第一蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜上制备第一铜种子层、以及在所述第二蓝膜片中的所述第二透明导电氧化物薄膜上制备第二铜种子层，从而实现只在所述第一蓝膜片和
所述第二蓝膜片的单面制备铜种子层，并通过对比制备铜种子层前后的所述第二蓝膜片中的所述第一透明导电氧化物薄膜的灰度，从而判定所述第一蓝膜片是否受到损伤。
68.本发明提供的所述镀铜种子层对蓝膜损伤的检测方法能够检测蓝膜片是否受到损伤，从而有效的降低人工的误检率。
69.请参阅图2，本发明还提供一种镀铜种子层对电池片的电性能影响的检测方法，包括以下步骤：
70.步骤s21、提供第一电池片和第二电池片。
71.其中，所述第一电池片和所述第二电池片均具有第一表面和所述第一表面相对的第二表面。在一实施例中，所述第一表面可为正面，所述第二表面可为背面。
72.其中，所述第一电池片和所述第二电池片完全相同。在一实施例中，所述第一电池片和所述第二电池片均包括基底、依次层叠于所述基底其中一表面上的第一非晶硅层以及第一透明导电氧化物薄膜、以及依次层叠于所述基底另一表面上的第二非晶硅层以及第二透明导电氧化物薄膜。在一实施例中，所述基底可为硅片。在一实施例中，所述第一非晶硅层包括第一本征非晶硅层和n型掺杂非晶硅层。在一实施例中，所述第二非晶硅层包括第二本征非晶硅层和p型掺杂非晶硅层。在一实施例中，所述第一电池片和所述第二电池片还均包括第一金属电极以及第二金属电极，所述第一金属电极位于所述第一透明导电氧化物薄膜上，所述第二金属电极位于所述第二透明导电氧化物薄膜上。在一实施例中，所述第一金属电极和所述第二金属电极的材质均为银。
73.步骤s22、测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能，得到第一电性能数据。
74.具体地，使用halm测试机测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能，得到第一电性能数据。
75.在一实施例中，所述电性能包括效率(eta)、开路电压(uoc)、短路电流(isc)以及填充因子(ff)。在另一实施例中，所述电性能还可包括电阻(rser)、分流电阻(rshunt)以及漏电流(irev2)中的至少一种。
76.步骤s23、将所述第一电池片和所述第二电池片重叠放置在同一腔室内，使所述第一电池片中的所述第二表面和所述第二电池片中的所述第一表面接触。
77.步骤s24、采用物理气相沉积工艺分别在所述第一电池片中的所述第一表面上制备第一铜种子层、以及在所述第二电池片中的所述第二表面上制备第二铜种子层。
78.可以理解，由于所述第一电池片和所述第二电池片重叠放置，因此所述第一电池片和所述第二电池片均只能实现单面镀铜。即所述第一电池片和所述第二电池片只能在单面上制备铜种子层。
79.在一实施例中，所述物理气相沉积的工艺参数包括功率、带速以及气体流量中的至少一种。
80.步骤s25、再次测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能，得到第二电性能数据。
81.具体地，使用halm测试机再次测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能，得到第二电性能数据。
82.在一实施例中，所述电性能包括效率(eta)、开路电压(uoc)、短路电流(isc)以及
填充因子(ff)。在另一实施例中，所述电性能还可包括电阻(rser)、分流电阻(rshunt)以及漏电流(irev2)中的至少一种。
83.可以理解，在步骤s25中测试的所述第二电池片中的所述第一表面的电性能的种类和在步骤s22中测试所述第二电池片中的所述第一表面的电性能的种类相同，以便于后续比较。即如果在步骤s22中只测试效率、开路电压、短路电流以及填充因子，则在步骤s25中也只需测试效率、开路电压、短路电流以及填充因子；如果在步骤s22中只测试效率、开路电压、短路电流、填充因子以及漏电流，则在步骤s25中也只需测试效率、开路电压、短路电流、填充因子以及漏电流。
84.步骤s26、根据所述第二电性能数据和所述第一电性能数据得到第三电性能数据。
85.具体地，计算所述第二电性能数据和所述第一电性能数据的差值；和/或计算所述第二电性能数据和所述第一电性能数据的差值占所述第一电性能数据的百分比。需要说明，本发明中的差值以及相应的百分比均取正数或0。
86.步骤s27、比较所述第三电性能数据和预定电性能数据的大小关系，当所述第三电性能数据小于所述预定电性能数据时，则判定所述第一电池片的电性能未受到影响；当所述第三电性能数据大于或等于所述预定电性能数据时，则判定所述第一电池片的电性能受到影响。
87.在一实施例中，所述预定电性能数据包括效率相差0.05％、开路电压相差0.015、短路电流相差0.02a以及填充因子相差0.2％。在另一实施例中，所述预定电性能数据还可对所述电阻、所述分流电阻和/或所述漏电流设置相应的条件。
88.本发明将所述第一电池片和所述第二电池片重叠放置在同一腔室内，以在所述第一电池片中的所述第一表面上制备第一铜种子层、以及在所述第二电池片中的所述第二表面上制备第二铜种子层，从而实现只在所述第一电池片和所述第二电池片的单面制备铜种子层，并通过对比制备铜种子层前后的所述第二电池片中的所述第一表面的电性能，从而判定所述第一电池片的电性能是否受到影响。
89.本发明提供的所述镀铜种子层对电池片的电性能影响的检测方法能够监控物理气相沉积工艺的稳定性以及通过不同的物理气相沉积的工艺参数镀铜对电池片的影响，从而有助于镀铜工艺的改进。
90.以下通过具体实施例对本发明作进一步说明。
91.实施例1
92.(1)、提供第一电池片和第二电池片。其中，第一电池片和第二电池片均具有正面和正面相对的背面，第一电池片和第二电池片均包括硅片、依次层叠于硅片其中一表面上的第一本征非晶硅层、n型掺杂非晶硅层和第一透明导电氧化物薄膜、以及依次层叠于硅片另一表面上的第二本征非晶硅层、p型掺杂非晶硅层和第二透明导电氧化物薄膜。
93.(2)、使用halm测试机测试第二电池片中的正面的效率、开路电压、短路电流以及填充因子，得到第一电性能数据。即镀铜前的述第二电池片中的正面的效率、开路电压、短路电流、填充因子、电阻、分流电阻以及漏电流。
94.(3)、将第一电池片和第二电池片重叠放置在同一腔室内，使第一电池片中的反面和第二电池片中的正面接触。
95.(4)、采用物理气相沉积工艺分别在第一电池片中的正面上制备第一铜种子层、以
及在第二电池片中的反面上制备第二铜种子层。其中，物理气相沉积的工艺参数为：功率为3.5kw、圈数为3圈、带速为0.95m/min、气体(ar)流量为800slpm。
96.(5)、取出第一电池片和第二电池片，使用halm测试机再次测试第二电池片中的正面的效率、开路电压、短路电流以及填充因子，得到第二电性能数据。即镀铜后的第二电池片中的正面的效率、开路电压、短路电流、填充因子、电阻、分流电阻以及漏电流。
97.(6)、计算镀铜前和镀铜后的第二电池片中的正面的效率、开路电压、短路电流、填充因子、电阻、分流电阻以及漏电流的差值或差值的百分比，得到第三电性能数据。
98.(7)、比较第三电性能数据和预定电性能数据的大小关系，当第三电性能数据小于预定电性能数据时，则判定第一电池片的电性能未受到影响；当第三电性能数据大于或等于预定电性能数据时，则判定第一电池片的电性能受到影响。
99.实施例2
100.(1)、提供第一电池片和第二电池片。其中，第一电池片和第二电池片均具有正面和正面相对的背面，第一电池片和第二电池片均包括硅片、依次层叠于硅片其中一表面上的第一本征非晶硅层、n型掺杂非晶硅层和第一透明导电氧化物薄膜、以及依次层叠于硅片另一表面上的第二本征非晶硅层、p型掺杂非晶硅层和第二透明导电氧化物薄膜。
101.(2)、使用halm测试机测试第一电池片中的反面的效率、开路电压、短路电流以及填充因子，得到第一电性能数据。即镀铜前的述第一电池片中的反面的效率、开路电压、短路电流、填充因子、电阻、分流电阻以及漏电流。
102.(3)、将第一电池片和第二电池片重叠放置在同一腔室内，使第一电池片中的反面和第二电池片中的正面接触。
103.(4)、采用物理气相沉积工艺分别在第一电池片中的正面上制备第一铜种子层、以及在第二电池片中的反面上制备第二铜种子层。其中，物理气相沉积的工艺参数为：功率为3.5kw、圈数为3圈、带速为0.95m/min、气体(ar)流量为800slpm。
104.(5)、取出第一电池片和第二电池片，使用halm测试机再次测试第一电池片中的反面的效率、开路电压、短路电流以及填充因子，得到第二电性能数据。即镀铜后的第一电池片中的反面的效率、开路电压、短路电流、填充因子、电阻、分流电阻以及漏电流。
105.(6)、计算镀铜前和镀铜后的第一电池片中的反面的效率、开路电压、短路电流、填充因子、电阻、分流电阻以及漏电流的差值或差值的百分比，得到第三电性能数据。
106.(7)、比较第三电性能数据和预定电性能数据的大小关系，当第三电性能数据小于预定电性能数据时，则判定第二电池片的电性能未受到影响；当第三电性能数据大于或等于预定电性能数据时，则判定第二电池片的电性能受到影响。
107.将实施例1～2中测试得到的各个数据记录于下表1中。
108.表1
[0109][0110][0111]
从表1中可知，在实施例1中，由于第二电池片中的正面的效率在镀铜前后相差0.094％，大于0.05％，因此判定第一电池片的电性能受到镀铜的影响。
[0112]
在实施例2中，由于第一电池片中的反面的效率在镀铜前后相差0.177％，大于0.05％，且第一电池片中的反面的填充因子在镀铜前后相差0.603％，大于0.2％，因此判定第二电池片的电性能受到镀铜的影响。
[0113]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0114]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。