本发明涉及一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法，属于太阳能电池技术领域。
背景技术：
常规的化石燃料日益消耗殆尽，在所有的可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。目前，在所有的太阳电池中，晶体硅太阳电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时晶体硅太阳电池相比其他类型的太阳能电池有着优异的电学性能和机械性能，因此，晶体硅太阳电池在光伏领域占据着重要的地位。
现有的晶体硅太阳电池的制造流程为：表面清洗及织构化、扩散、清洗刻蚀去边、镀减反射膜、丝网印刷、烧结形成欧姆接触、测试。这种商业化晶体硅电池制造技术相对简单、成本较低，适合工业化、自动化生产，因而得到了广泛应用。其中，扩散是太阳电池发电的关键步骤，因此扩散结的特性好坏影响了电池的效率；当横向薄层电阻低于100 欧姆时，太阳电池表面会不可避免地存在一个区域，在该区域中由于光被吸收所产生的载流子会因为寿命太短而在扩散到PN结之前就被复合，从而对电池效率没有贡献，该特殊区域被称为扩散死层。扩散死层中存在着大量的填隙原子、位错和缺陷，少子寿命较低，太阳光在死层中发出的光生载流子都被复合掉了，导致电池的转换效率下降。
然而，对于不同的扩散工艺，是否形成死层、以及形成的死层的厚度是完全不同的，而死层会对电性能产生影响，但是现有技术中通常无法通过电池电性能直接反应扩散后PN结上是否存在死层或者死层存在多少。
因此，有必要开发一种测试方法，以知晓是否形成死层、或死层形成的情况。
技术实现要素：
本发明的发明目的是提供一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法，包括如下步骤：
(1) 将待测硅片进行扩散制结、去杂质玻璃层之后，采用四探针法测试其方块电阻，记为R1；
(2) 将步骤(1)的硅片进行热处理，激活其掺杂死层；
(3) 再次采用四探针法测试步骤(2)的硅片的方块电阻，记为R2；
(4) 当R1>R2并且(R1-R2)/R1≥3%时，则判定晶体硅太阳能电池存在扩散死层，且扩散死层中杂质原子的浓度和掺杂层中杂质原子的浓度之比为(R1-R2)/R1。
上文中，所述四探针法是现有技术，四探针法通常用来测量半导体的电阻率。
上述技术方案中，所述步骤(2)中，所述热处理为：在氮气和/或惰性气体气氛中，将步骤(1)的硅片放入炉管中进行热处理，温度为950~1050℃，激活时间为5~60min。
优选的，所述热处理的温度为1000℃，激活时间为5min。
上述技术方案中，所述步骤(2)中，所述热处理为：采用532 nm激光进行热激活，激光脉冲宽度为50 ns~1 us，激光功率为0.1~2 J/cm2。
优选的，所述步骤(1)中，所述待测硅片为P型硅片，通过磷扩散进行扩散制结，去磷硅玻璃层之后，采用四探针法测试其方块电阻。
与之相应的另一种技术方案，一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法，包括如下步骤：
(1) 将待测硅片进行扩散制结、去杂质玻璃层之后，采用电化学电容-电压法测试扩散杂质分布，记录0.15微米处的杂质浓度，记为C1；
(2) 将步骤(1)的硅片进行热处理，激活其掺杂死层；
(3) 再次采用电化学电容-电压法测试扩散杂质分布，记录0.15微米处的杂质浓度，记为C2；
(4) 当C1<C2并且(C2-C1)/C1≥10%时，则判定晶体硅太阳能电池存在扩散死层。
上文中，所述电化学电容-电压法，即ECV法，也是现有技术，它是业界已有的一种表征杂质浓度分布的方法。
上述技术方案中，所述步骤(2)中，所述热处理为：在氮气和/或惰性气体气氛中，将步骤(1)的硅片放入炉管中进行热处理，温度为950~1050℃，激活时间为5~60min。
优选的，所述热处理的温度为1000℃，激活时间为5min。
上述技术方案中，所述步骤(2)中，所述热处理为：采用532 nm激光进行热激活，激光脉冲宽度为50 ns~1 us，激光功率为0.1~2 J/cm2。
优选的，所述步骤(1)中，所述待测硅片为P型硅片，通过磷扩散进行扩散制结，去磷硅玻璃层之后，采用电化学电容电压法测试杂质浓度分布。
本发明的基本原理是：采用四探针法可以测试掺杂后的方块电阻，但是四探针只能测试电学活性的掺杂，死层为非电学活性，四探针无法表征出来；因此，本发明采用扩散后再次激活掺杂死层的方式，测试激活前后方阻变化，判定掺杂工艺是否形成了死层，且形成的扩散死层占掺杂层的杂质原子浓度的百分比；
同样的，采用ECV可以测试掺杂后的杂质原子浓度分布，但是也只能表征活性杂质的浓度分布，死层无法测试，因此，本发明采用扩散后再次激活掺杂死层的方式，测试激活前后ECV分布的变化，判定掺杂工艺是否形成了死层。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明通过激活掺杂死层的方式，测试激活前后方阻变化或者ECV分布的变化，从而确定掺杂工艺是否形成了死层；本发明的方法简单易行，避免了使用昂贵的测试设备，比如SMIS精确测量掺杂原子分布；具有积极的现实意义；
2、本发明可以方便地判断掺杂工艺是否形成了死层以及形成死层的情况，从而可以及时调整改良工艺，为工艺改良打下了坚实的基础；
3、本发明的测试方法简单，与现有工业化生产工艺兼容性较好，可以快速移植到工业化生产中，适于推广应用；
4、本发明可以适用于一些去除死层的方法，以判断该去除方法是否有效可行，或者亦可适用于一些降低死层影响的工艺。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步描述。
实施例一：
一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法，包括如下步骤：
(1) 将待测P型硅片进行磷扩散制结、去磷硅玻璃层之后，采用四探针法测试其方块电阻，记为R1；
(2) 将步骤(1)的硅片进行热处理，激活其掺杂死层；
所述热处理为：在氮气和氩气的混合气氛中，将步骤(1)的硅片放入炉管中进行热处理，温度为1000℃，激活时间为5min；
(3) 再次采用四探针法测试步骤(2)的硅片的方块电阻，记为R2；
(4) 当R1>R2并且(R1-R2)/R1≥3%时，则判定晶体硅太阳能电池存在扩散死层，且扩散死层中杂质原子的浓度和掺杂层中杂质原子的浓度之比为(R1-R2)/R1。
实施例二：
一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法，包括如下步骤：
(1) 将待测P型硅片进行磷扩散制结、去磷硅玻璃层之后，采用四探针法测试其方块电阻，记为R1；
(2) 将步骤(1)的硅片进行热处理，激活其掺杂死层；
所述热处理为：采用532 nm激光进行热激活，激光脉冲宽度为50 ns，激光功率为1.5 J/cm2；
(3) 再次采用四探针法测试步骤(2)的硅片的方块电阻，记为R2；
(4) 当R1>R2并且(R1-R2)/R1≥3%时，则判定晶体硅太阳能电池存在扩散死层，且扩散死层中杂质原子的浓度和掺杂层中杂质原子的浓度之比为(R1-R2)/R1。
实施例三
一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法，包括如下步骤：
(1) 将待测P型硅片进行磷扩散制结、去磷硅玻璃层之后，采用电化学电容-电压法测试扩散杂质分布，记录0.15微米处的杂质浓度，记为C1；
(2) 将步骤(1)的硅片进行热处理，激活其掺杂死层；
所述热处理为：在氮气和氩气的混合气氛中，将步骤(1)的硅片放入炉管中进行热处理，温度为1000℃，激活时间为5min；
(3) 再次采用电化学电容-电压法测试扩散杂质分布，记录0.15微米处的杂质浓度，记为C2；
(4) 当C1<C2并且(C2-C1)/C1≥10%时，则判定晶体硅太阳能电池存在扩散死层。
实施例四
一种晶体硅太阳能电池扩散死层的测试方法，包括如下步骤：
(1) 将待测P型硅片进行磷扩散制结、去磷硅玻璃层之后，采用电化学电容-电压法测试扩散杂质分布，记录0.15微米处的杂质浓度，记为C1；
(2) 将步骤(1)的硅片进行热处理，激活其掺杂死层；
所述热处理为：采用532 nm激光进行热激活，激光脉冲宽度为50 ns，激光功率为1.5 J/cm2；
(3) 再次采用电化学电容-电压法测试扩散杂质分布，记录0.15微米处的杂质浓度，记为C2；
(4) 当C1<C2并且(C2-C1)/C1≥10%时，则判定晶体硅太阳能电池存在扩散死层。