[发明专利]一种太阳能电池的金属-半导体复合电流密度的检测方法

权利要求书

1.一种太阳能电池的金属-半导体复合电流密度的检测方法，其特征在于，包括：

制备测试样片以及表征样片；所述测试样片的一侧表面具有金属网络，所述金属网络包括多个金属化区域以及一个非金属化区域，所述非金属化区域的面积大于光致发光设备中感测线圈所在区域的面积；所述表征样片仅包括非金属化区域；

测试所述表征样片，以获得单面复合电流密度；

采用光致发光设备测试所述测试样片，根据测试数据计算获得各所述金属化区域的总电流密度；

计算各所述金属化区域的金属化面积；

根据各金属化区域的金属化面积以及总电流密度，确定金属化面积与总电流密度的第一关系式中，金属化面积的系数值；

提取所述第一关系式中金属化面积的系数公式；

根据所述系数值、所述单面复合电流密度以及所述系数公式，计算获得所述金属-半导体复合电流密度。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，制备测试样片以及表征样片包括：

选取与测试目标表面类型相同的多个电池片，所述电池片的电阻率大于预设值；

根据测试目标表面的特性，对多个所述电池片进行前处理；

采用特制网版在部分所述电池片上进行单面金属网络印刷；

烧结单面金属网络印刷后的电池片作为所述测试样片，烧结未进行单面金属网络印刷的电池片作为所述表征样片。

3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述预设值为10Ω*cm。

4.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，根据测试目标表面的特性，对多个所述电池片进行前处理包括：

确定测试目标表面是否为N型电池片的正面；

若是，则对所述电池片依次进行双面碱制绒、清洗、双面扩散、二次清洗、双面镀氧化铝以及双面镀氮化硅。

5.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述特制网版包括多个金属印刷区以及材料体电阻检测区，所述金属印刷区包括多个线栅，各所述金属印刷区的所述线栅的宽度不同，所述材料体电阻检测区包括多条平行的条状镂空结构。

6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，采用光致发光设备测试所述测试样片，根据测试数据计算获得各所述金属化区域的总电流密度包括：

采用光致发光设备测试所述测试样片上印刷有金属网络的表面，获得各金属化区域的过剩载流子浓度；

根据过剩载流子浓度与模拟电压的关系式以及各金属化区域的过剩载流子浓度，计算获得各金属化区域的模拟电压；

根据所述模拟电压与总电流密度的关系式以及各金属化区域的模拟电压，获得各所述金属化区域的总电流密度。

7.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据各金属化区域的金属化面积以及总电流密度，确定金属化面积与总电流密度的第一关系式中，金属化面积的系数值包括：

建立以金属化面积为横坐标，以总电流密度为纵坐标的直角坐标系；

在所述直角坐标系中标出各金属化区域对应的点；

直线化拟合各金属化区域对应的点；

将拟合获得的直线的斜率作为所述金属化面积的系数值。

8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述第一关系式为：J0，total＝(J0，metal-J0，emitter)*f+J0，bulk+2J0，emitter；

其中，J0,total为总电流密度，J0,metal为金属-半导体复合电流密度，J0,emitter为单面复合电流密度，f为金属化面积，J0,bulk为电池片体材料复合电流密度；

对应的，所述第一关系式中金属化面积的系数公式为a＝J0,metal-J0,emitter，其中，a为金属化面积的系数。

9.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述过剩载流子浓度与模拟电压的关系式为：

其中，iVoc为模拟电压；K是玻尔兹曼常数；T是测试温度，单位为K；q是元电荷量；ni是本征载流子浓度；Nd为电池片基片的掺杂浓度。

10.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，所述模拟电压与总电流密度的关系式为：

其中，J0,total为总电流密度；R为样品表面的反射率；flux为测试光通量；q为元电荷；iVoc为模拟电压；K是玻尔兹曼常数；T是测试温度，单位为K。