一文学会-电池片表征QE运用

QE表征测试介绍：1.测试功能及样品要求2.测试结果什么是IQE?量子效率（QE）主要是测量电池片对各种波段的电流响应特性。通过不同波长反映出电池片的表面、结区、基区、背场等质量。量子效率是指：光敏器件产生的电荷载流子数目与外部射到器件表面的一定能量的光子数目之比。分为外量子效率（EQE）和内量子效率（IQE）什么是EQE?EQE是指太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到电池表面的一定能量的光子数目之比。即：EQE=测量的电子数/入射的光子数IQE是指太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到电池表面的没有被太阳能电池反射回去的，没有投射过太阳能电池的，一定能量的光子数目之比。即：IQE=测量的电子数/被吸收的光子数IQE与EQE的关系：EQE=IQE*(1-R)，式中R为反射率QE曲线怎么看:300~450：主要表征电池正表面、结区的电流响应特性;450~1000：主要表征电池体内的电流响应特性；1000~1200：主要表征背表面的电流响应特性；影响QE的主要因素：1.正银电极面积栅线宽度直接反应了遮光面积，栅线宽度过宽会导致短路电流减小；金属复合面积越大，产生产复合的概率越大。1.2减反射层减反射层的反射率会影响QE响应。反射率较高，电池吸收的光就少，产生的电荷载流子就也会少，产生短路电流就会减少。影响反射率的因素有：绒面结构，SiN的膜厚和折射率1.3前表面钝化层前表面钝化层主要是SiN和SiO。高折射率的SiN有利于表面钝化，但消光系数也大。用氧化硅进行表面钝化效果是比较好的，但由于高质量的氧化硅对工艺要求比较高。通常通过测试相同体寿命硅片的有效少子寿命来表征表面钝化层的质量。1.4正面串阻损失正面串阻越大，QE响应越差。正面电阻主要包括有：银电极与发射区的接触电阻、发射区横向电阻及银栅线的线电阻1.5发射区掺杂浓度和结深发射内掺杂浓度越高，光生载流子寿命就越短，复合概率增大，产生的短路电流减小。发射区结越深，被发射区吸收的光就越多，这种影响就越大。如果发射区掺杂浓度较轻，会导致发射区与金属之间较差的欧姆接触和较高的横向电阻，串阻损失会大。如果结较浅，会使后续的金属栅线烧结工艺中使金属原子扩散穿透发射区形成漏电。2.影响电池体内QE的主要因素影响电池体内QE的因素主要有：硅片体寿命、体电阻率和厚度。硅片体寿命越高，越容易被电场分离，产生电流的概率就越大。硅片体电阻率越大，串阻损失就越大，尤其是PERC电池尤为明显。但是电阻率跟硅片掺杂浓度有关，掺杂浓度高，电阻率就小。所以体寿命和电阻率是一对矛盾关系。硅片厚度太薄会减少硅片对光的吸收，产生的短路电流会减少；硅片厚度太厚，在体内复合的概率会增大，产生的短路电流会减少。3.影响电池背面QE的主要因素3.1背面钝化层背面钝化层主要有SiO-AL2O3-SiN结构钝化和BSF场钝化。SiO-AL2O3-SiN的钝化通常通过测试相同体寿命硅片的有效少子寿命来表征钝化层的质量。BSF场钝化效果主要与AL浆湿重、烧结温度、AL浆自身性能有关。3.2背面串阻损失背面串阻损失主要有铝层横向电阻、铝层和基区的接触电阻。串阻损失越小，产生的短路电流就越大。3.3背表面金属复合