多晶硅层自由载流子吸收测试方法及测试样品制备方法

本发明属于太阳能电池，本发明涉及一种多晶硅层自由载流子吸收测试方法及测试样品制备方法。

背景技术：

1、topcon晶硅电池是行业主流电池，快速评估poly（多晶硅）的吸光问题，可以提升技术人员的试验效率。现有技术中，可以采用椭偏仪来测试膜层的光学特性，一般通过测试膜层的偏振特性，再通过光学模型、色散方程和数值迭代，反推算膜层的折射率n和晓光系数k，但由于多晶硅的是重掺杂、界面/基底的耦合以及椭偏模型/仪器的信噪比，导致800-1200nm的拟合度较差，并不能直接测得对于器件的影响，且方法对技术人员的要求较高。除了通过椭偏仪，还可以通过qe（quantum efficiency）的分析方法来测量，该方法操作也较为繁琐，耗时较长，不适合产线的快速测量，且样品必须为器件，不适合过程样品的分析。

技术实现思路

1、针对多晶硅层自由载流子吸收测试过程中存在的样品制备过程繁琐、无法对吸收进行量化等问题，本发明的目的在于提供一种多晶硅层自由载流子吸收测试方法及测试样品制备方法，可以对吸收进行量化，快速测试多晶硅层自由载流子吸收。

2、实现本发明目的的技术解决方案为：

3、一种多晶硅层自由载流子吸收的测试样品制备方法，包括以下步骤：

4、s01：制备第一样品和第二样品，所述第一样品和第二样品包括硅基底，所述硅基底包括第一表面和第二表面；

5、s02：在距离第二表面小于5nm距离外侧设置掺杂多晶硅层，第一样品和第二样品的多晶硅层的厚度或者掺杂浓度不同。

6、优选的技术方案中，所述硅基底厚度为90~150μm，第二表面为背光面，在第二表面设置sio2绝缘层，在绝缘层的外侧设置掺杂多晶硅层。

7、优选的技术方案中，绝缘层的厚度为0.5~5nm，掺杂多晶硅层的厚度为50~350nm，且掺杂浓度为atoms/cm³。

8、本发明还公开了一种多晶硅层自由载流子吸收的测试样品，采用所述的多晶硅层自由载流子吸收的测试样品制备方法制备得到。

9、本发明又公开了一种多晶硅层自由载流子吸收测试方法，包括以下步骤：

10、s11：采用所述的多晶硅层自由载流子吸收的测试样品制备方法制备得到第一样品和第二样品；

11、s12：在第一样品的第一表面测试800-1200nm的反射率曲线，在第二样品的第一表面测试800-1200nm的反射率曲线，为波长；

12、s13：计算和的差值

，并对进行积分得到反射率测算的电流差异；

13、s14：计算两个样品由于多晶硅的吸收造成的差异电流。

14、优选的技术方案中，反射率测算的电流差异，

q为电荷常数，为预设波段下的光量子数。

15、优选的技术方案中，差异电流为，为系数。

16、优选的技术方案中，系数为反射率测算电流差异与实际电池电流差异之间的比例因子，。

17、优选的技术方案中，系数根据不同厂商的电池制作工艺参数进行调整，

a的取值范围为0.6-0.8。

18、本发明又公开了一种多晶硅层自由载流子吸收测试方法在测试太阳能电池中多晶硅层自由载流子吸收的应用。

19、本发明与现有技术相比，其显著优点为：

20、本发明测试操作简单、可将多晶硅层的自由载流子吸收量化为电流密度值，且为光学非接触式测量，不损伤产品。根据不同的应用背景，本发明经过适当的修改同样适用于其他类型电池多晶硅层自由载流子测试方法。

21、该测试方案通过测试不同样品表面的反射率差异，可以间接量化多晶硅层的自由载流子吸收差异。仅需要测试样品长波反射率，不需要等器件全部制作完成，可以用于产线的在线监控，有没有异常，也可以用于技术人员的快速的实验数值分析。

1.一种多晶硅层自由载流子吸收的测试样品制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的多晶硅层自由载流子吸收的测试样品制备方法，其特征在于，所述硅基底厚度为90~150μm，第二表面为背光面，在第二表面设置sio2绝缘层，在绝缘层的外侧设置掺杂多晶硅层。

3.根据权利要求2所述的多晶硅层自由载流子吸收的测试样品制备方法，其特征在于，绝缘层的厚度为0.5~5nm，掺杂多晶硅层的厚度为50~350nm，且掺杂浓度为atoms/cm³。

4.一种多晶硅层自由载流子吸收的测试样品，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的多晶硅层自由载流子吸收的测试样品制备方法制备得到。

5.一种多晶硅层自由载流子吸收测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的多晶硅层自由载流子吸收测试方法，其特征在于，反射率测算的电流差异，q为电荷常数，为预设波段下的光量子数。

7.根据权利要求5所述的多晶硅层自由载流子吸收测试方法，其特征在于，差异电流为，为系数。

8.根据权利要求7所述的多晶硅层自由载流子吸收测试方法，其特征在于，系数为反射率测算电流差异与实际电池电流差异之间的比例因子，。

9.根据权利要求7所述的多晶硅层自由载流子吸收测试方法，其特征在于，系数根据不同厂商的电池制作工艺参数进行调整，a的取值范围为0.6-0.8。

10.一种如权利要求5所述的多晶硅层自由载流子吸收测试方法在测试太阳能电池中多晶硅层自由载流子吸收的应用。