[发明专利]一种硅片中铁元素含量的测定方法以及测定装置

说明书

本发明提供了一种硅片中铁元素含量的测定方法以及测定装置，所述测定方法包括：检测待测硅片的第一少子寿命τsubgt;0/subgt;，对待测硅片进行光照后，检测待测硅片的第二少子寿命τ，计算后得到铁元素含量Nsubgt;Fe/subgt;；其中少子寿命的检测方式为准稳态光电导。本发明采用准稳态光电导对硅片进行少子寿命测试，从而检测出硅片的铁元素含量，具有测试成本低和准确度高等特点。

技术领域

本发明属于测试技术领域，涉及一种硅片中铁元素含量的测定方法以及测定装置。

背景技术

化石燃料日益消耗殆尽，在可持续能源中，太阳能无疑是一种最清洁、最普遍和最有潜力的替代能源。光伏发电是最具可持续发展理想特征的发电技术之一。目前，在所有的太阳能电池中，硅太阳能电池是得到大范围商业推广的太阳能电池之一，这是由于硅材料在地壳中有着极为丰富的储量，同时硅太阳能电池相比其他类型的太阳能电池，有着优异的电学性能和机械性能。在未来光伏技术的发展中，随着硅太阳能电池光电性能的进一步提高，硅材料价格的进一步降低，硅太阳能电池将在光伏领域占据重要的地位。

如果要得到高转换效率的硅太阳能电池片，必须使用高质量的硅片。而影响硅片质量的最主要的影响因素为金属杂质的含量，尤其是Fe杂质含量。因此准确测量硅片中Fe杂质含量，对技术人员改善太阳能电池制作工艺，提高转换效率有重要意义。传统的Fe杂质含量测试方式为SIMS。然而SIMS测试设备相当昂贵，对于普通的硅片和太阳能电池生产厂商而言难以承担。并且SIMS测试要求样品必须为抛光的硅片，太阳能电池片正常生产过程中并没有抛光硅片这一存在状态。

CN112816424A公开了一种测量硅抛光片表面铁含量的方法，包括如下操作步骤：第一步：使用SPV法测出硅抛光片体铁含量，记为B₁；第二步：把硅抛光片放入退火炉在高纯氩气保护下，在高温下加热10～20分钟，使硅抛光片表面的铁驱入硅片体内；第三步：再次使用SPV法测出硅抛光片体铁含量，记为B₂；第四步：利用SPV法测量高温前后两次体铁含量算式算出硅片表面铁含量，硅片表面铁含量＝0.5×(B₂-B₁)×T。

因此急需一种成本低并且无需特别制备样品的检测方法，利用太阳能生产企业常规检测设备就可以实施的硅片中Fe元素含量的测定方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种硅片中铁元素含量的测定方法以及测定装置，通过采用准稳态光电导对硅片进行少子寿命测试，从而检测出硅片的铁元素含量，具有测试成本低和准确度高等特点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种硅片中铁元素含量的测定方法，所述测定方法包括：检测待测硅片的第一少子寿命τ₀，对待测硅片进行光照后，检测待测硅片的第二少子寿命τ，计算后得到铁元素含量N_Fe；其中少子寿命的检测方式为准稳态光电导。

本发明通过准稳态光电导的方式对待测硅片光照前和光照后的少子寿命进行检测，从而经过计算得到硅片中的铁元素含量，采用该方式测试，无需制备特别的样品，能够直接从生产线中直接取下硅片进行测试，测试结果能够代表真实生产线水平，具有测试成本低、效率高和准确度高等特点。

作为本发明的一个优选技术方案，所述硅片经过钝化处理。