[发明专利]一种多晶电池工艺水平及片源的评价方法

说明书

技术领域

本发明属于多晶太阳能电池领域，尤其涉及多晶太阳能电池的工艺水平和片源质量的评价方法。

背景技术

在多晶硅太阳能电池领域中，多晶硅片质量和电池工艺对电池表现都有影响。因此，如何从电池性能（如V_oc）中分别评估多晶硅片片源质量和电池工艺的影响，以便同时对片源和电池工艺水平进行监控，是业界一直致力于解决的问题。

发明内容

本发明提出了一种电池工艺及多晶硅片片源的评价方法。该方法利用电致发光或光致发光提取硅片中的缺陷信息，从而获得可用于表征硅片质量的量化参数。进一步，本发明基于所述量化参数，并结合电池开路电压V_oc测试，分离出电池工艺水平和多晶硅片片源对V_oc的影响大小。

根据本发明的第一方面，提出一种提取量化参数用于表征多晶电池的硅片质量的方法，包括：获取多晶电池的电致发光EL图像或光致发光PL图像；处理所述EL或PL图像，以获得少子寿命图像；基于所述少子寿命图像计算所述多晶电池的少子寿命参数LT；以及使用所述少子寿命参数LT作为硅片质量的量化参数。

上述方法中，通过以下方式处理所述EL图像或PL图像以得到少子寿命图像：对所述EL图像或PL图像进行最大值滤波；将滤波后的图像与原始图像相减；以及对相减后的图像进行可选的线性变换，并用掩模去除栅线部分。

上述方法中，所述最大值滤波的形式为：β_i,j=M_i,j-max(R_i,j)，其中M_i,j表示当前待考察的像素点(i,j)的亮度，max(R_i,j)表示当前待考察像素邻域中的最大值，Β_i,j表示二者的差值。

上述方法中，所述少子寿命图像上各像素的亮度对应于硅片上该像素位置的少子寿命；所述少子寿命图像上各像素的亮度对应于硅片上该像素位置的永久缺陷信息。

上述方法中，基于所述少子寿命图像计算平均少子寿命，以得到所述少子寿命参数LT。

根据本发明的第二方面，提出一种太阳能电池的在线多晶硅片片源质量监控方法，根据第一方面的方法，在线获得少子寿命参数LT；以及使用所述少子寿命参数LT作为硅片质量的量化参数，比较片源间的质量差异。

根据本发明的第三方面，提出一种评估多晶硅片片源质量对多晶电池开路电压的影响的方法，包括：选择批量的标准多晶硅片，在标准工艺下制作得到批量的标准多晶电池；对所述批量的标准多晶电池中每一个，使用第一方面的方法以获得相应的少子寿命参数LT作为硅片质量的量化参数；对所述批量的标准多晶电池中每一个，测量其相应的开路电压V_oc；以及基于所述批量的标准多晶电池的少子寿命参数LT和开路电压V_oc，拟合出一次解析式：V_oc＝k·LT+b，其中b为常数，系数k表征硅片片源质量对V_oc的影响。

上述方法中，在多个硅棒切片后等间选取，以选择所述批量的标准多晶硅片。

根据本发明的第四方面，提出一种评估太阳能电池的制作工艺对多晶电池开路电压的影响的方法，包括：根据第三方面的方法，获得标准片工艺下V_oc与LT的关系式V_oc＝k·LT+b；测试以待评估工艺制作的批量多晶电池中每一个的开路电压V_oc1；根据第一方面的方法，测试所述批量多晶电池中每一个的少子寿命参数LT1；计算LT1的平均值，将该平均值代入所述关系式V_oc＝k·LT+b，得到标准片工艺下的平均开路电压V_oc0；以及以V_oc1与V_oc0之间的差值α表征待评估工艺与标准片工艺之间开路电压V_oc的差。

根据本发明的第五方面，提出一种太阳能电池的在线工艺监控方法，包括：根据第四方面的方法在线获得差值α；以及基于所述差值α判定待评估工艺相比于标准片工艺的稳定性。。

附图说明

包括附图是为提供对本发明进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明书一起起到解释本发明原理的作用。附图中：

图1a示出根据本发明的实施例的多晶电池的电致发光（EL）图像。

图1b示出根据本发明的实施例对图1a的图像进行处理后得到的少子寿命图。