[发明专利]一种双面太阳能电池超浅结结深的测量方法及其装置

权利要求书

1.一种双面太阳能电池超浅结结深的测量装置，包括提拉仪（1），其特征在于，所述提拉仪（1）的上部设置有旋转盘（11），所述旋转盘（11）上夹装有真空管（12），所述真空管（12）与真空泵（2）相连，所述真空管（12）的内部设置有石墨电极（5），所述真空管（12）可通过真空度的调节带动石墨电极（5）上下移动，所述石墨电极（5）的上端与直流电源（3）的正极相接通，直流电源（3）可为石墨电极（5）提供电流，所述石墨电极（5）的正下方放置有参比硅片（7），当石墨电极（5）通电后可将参比硅片（7）吸附在石墨电极（5）的下部，所述提拉仪（1）的底部平台上放置有分别盛放HF溶液（8）与电解溶液（9）的容器，所述直流电源（3）的负极与铂阴极（6）相连通，所述铂阴极（6）放置在电解溶液（9）的内部，所述参比硅片（7）的底部与光纤（10）相连接，所述光纤（10）与光纤光谱仪（4）相连，测量过程包括如下步骤：

（1）配制电解溶液（9）；

（2）测量参比硅片（7）；

（3）阳极氧化扩散片待测面生成二氧化硅膜；

（4）腐蚀二氧化硅；

（5）清洗参比硅片（7）；

（6）测量方阻；

（7）累积计算；

（8）测量背面PN结深度。

2.根据权利要求1所述的一种双面太阳能电池超浅结结深的测量装置，其特征在于，具体包括如下步骤：

（1）阳极氧化电解溶液（9）配制为1~10 mol/L 的硝酸溶液，在10~30 V的电压下电解水生长一层SiO2膜，电解时间为5~30 min，电流1~10 mA；

（2）打开真空泵（2）上的调节真空球阀至适当吸力，使其稳定吸住参比硅片（7），放下石墨电极（5）使参比硅片（7）的扩散片待测面轻触电解溶液液面，此时调节真空球阀平衡液面张力，保证参比硅片（7）的上表面不被液体浸入，仅有扩散片待测面浸入电解溶液（9），打开光纤光谱仪（4）对参比硅片（7）进行测量，然后取下参比硅片（7）；

（3）升降提拉仪（1），将参比硅片（7）吸附在石墨电极（5）上，使扩散片待测面面向电解溶液（9），同样使其下降至与电解溶液（9）液面刚好接触上；打开电解池直流电源（3），氧化扩散片待测面生成二氧化硅膜，并通过光纤光谱仪（4）实时监测生长氧化膜的厚度至200nm时，关闭直流电源（3），停止氧化；

（4）转动石墨电极（5）使其转至电解池反向的5 %-50 %体积HF溶液（8）中，通过提拉放下参比硅片（7）使其扩散片待测面与HF溶液（8）接触，之后提拉石墨电极（5）使参比硅片（7）远离HF溶液（8），调节吸力取下参比硅片（7）清洗、干燥；

（5）提拉石墨电极（5）使参比硅片（7）远离HF溶液（8），调低真空球阀取下参比硅片（7），进行去离子水清洗干燥；

（6）采用四探针测量扩散片待测面的电阻值；

（7）测量完成后，打开真空球阀使其再次吸住待测参比硅片（7），保证扩散片待测面朝下，重复步骤（3）~（6）直到电阻值等于裸片方阻值或方阻突变，此时由光纤光谱仪（4）测量累积的二氧化硅膜的厚度，并计算出参比硅片（7）的腐蚀深度，即为扩散片待测面的PN结深度；

（8）测量背面PN结深度，清洗干燥后，将参比硅片（7）翻转测试其背面PN结深度，重复步骤（3）~（7）得到背面PN结深度。