[发明专利]薄膜成像方法和设备

权利要求书

1.一种监视薄膜沉积工艺的方法，所述方法包括如下步骤：

(a)利用预定的照明照射通过所述沉积工艺生长的半导体薄膜的区域或正在通过所述沉积工艺生长的半导体薄膜的区域，以从所述薄膜产生光致发光；

(b)捕捉所述光致发光的图像；

(c)处理所述图像，以确定所述薄膜的一种或一种以上的性质；

(d)使用所述一种或一种以上的性质来推导关于所述沉积工艺的信息。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在正在通过所述沉积工艺生长所述薄膜的同时执行所述方法。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述沉积工艺在室中发生，通过所述室的对于所述预定的照明透明的窗口照射所述薄膜，通过所述室的对于所述光致发光透明的窗口捕捉所述图像。

4.如前述权利要求中的任意一项权利要求所述的方法，其中，重复步骤(a)和步骤(b)，以产生所述薄膜的更大的区域的光致发光图像。

5.如前述权利要求中的任意一项权利要求所述的方法，其中，所述方法用于确定下面的性质中的至少一种的空间变化：吸收体层品质；少数载流子寿命；在化合物材料中的层成分的均质性；杂质浓度；电性缺陷的浓度；以及结构性缺陷的浓度。

6.如前述权利要求中的任意一项权利要求所述的方法，其中，所述方法用于监视基于薄膜的光伏电池或模块的生产。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述方法用于监视下述中的至少一种：少数载流子寿命变化；基于照明的局部电压变化；在互连的模块中的分流的独立电池或局部分流区域；或者在电池或模块中的串联阻抗问题。

8.如前述权利要求中的任意一项权利要求所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：(e)利用在步骤(d)中确定的信息来调节所述薄膜沉积工艺。

9.如权利要求8所述的方法，其中，步骤(e)包括下述中的至少一个：薄膜样品的移除；工艺条件的调节；或者沉积工艺中的硬件错误的检测。

10.如前述权利要求中的任意一项权利要求所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：

(f)利用在步骤(d)中确定的信息来调节或控制所述薄膜的后沉积工艺。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述后沉积工艺包括退火、氢化、扩散、缺陷区域的激光隔离、金属化、模块互连、或者薄膜的再处理。

12.如前述权利要求中的任意一项权利要求所述的方法，其中，所述光致发光包括所述半导体薄膜的带至带发光。

13.如前述权利要求中的任意一项权利要求所述的方法，其中，所述光致发光包括由所述半导体薄膜中的杂质和缺陷发射的发光。

14.一种用于实现如权利要求1至权利要求13中任意一项权利要求所述的方法的设备。

15.一种监视部分或全部完成的半导体薄膜光伏电池或模块的方法，所述方法包括如下步骤：

(a)利用预定的照明照射所述半导体薄膜光伏电池或模块的区域，以从所述电池或模块产生光致发光；

(b)捕捉所述光致发光的图像；

(c)处理所述图像，以确定所述电池或模块的一种或一种以上的性质；

(d)使用所述一种或一种以上的性质来推导关于电池或模块的信息。

16.如权利要求15所述的方法，其中，所述信息包括下面的性质中的至少一种的空间变化：吸收体层品质；少数载流子寿命；在化合物材料中的层成分的均质性；杂质浓度；电性缺陷的浓度；以及结构性缺陷的浓度。

17.如权利要求15所述的方法，其中，所述信息包括：基于照明的局部电压变化；在互连的模块中的分流的独立电池或局部分流区域；或者在电池或模块中的串联阻抗问题。

18.如权利要求15至17中的任意一项权利要求所述的方法，其中，所述方法还包括如下步骤：(e)利用在步骤(d)中确定的信息来调节用于沉积所述半导体薄膜光伏电池或模块中的薄膜的工艺。

19.如权利要求18所述的方法，其中，步骤(e)包括下述中的至少一个：薄膜样品的移除；工艺条件的调节；或者沉积工艺中的硬件错误的检测。