为什么需要光致发光测试系统 近年来,光伏产业发展迅猛,提高效率和降低成本成为整个行业的目标。在晶体Si太阳电池的薄片化发展过程中,出现了许多严重的问题,如碎片、电池片隐裂、表面污染、电极不良等,正是这些缺陷限制了电池的光电转化效率和使用寿命。同时,由于没有完善的行业标准,Si片原材料质量也是参差不齐,一些缺陷片的存在直接影响到组件乃至光伏系统的稳定性。因此,太阳能行业需要有快速有效和准确的定位检验方法来检验生产环节可能出现的问题。
光致发光可以提供有关材料的结构、成分及环境原子排列的信息,是一种非破坏性的、灵敏度高的分析方法。激光的应用更使这类分析方法深入到微区、选择激发及瞬态过程的领域,使它又进一步成为重要的研究手段。基于上述要求及生产线上的产能需求,目前真正意义上的可在线检测设备只有光致发光系统(PL system)。
什么是光致发光测试系统?
光致发光(Photoluminescence,简称PL)是指物质吸收光子(或电磁波)后重新辐射出光子(或电磁波)的过程。从量子力学理论上,这一过程可以描述为物质吸收光子跃迁到较高能级的激发态后返回低能态,同时放出什么是光致发光光子的过程。光致发光是多种形式的荧光(Fluorescence)中的一种。光致发光是一种探测材料电子结构的方法,它与材料无接触且不损坏材料。光直接照射到材料上,被材料吸收并将多余能量传递给材料,这个过程叫做光激发。这些多余的能量可以通过发光的形式消耗掉。由于光激发而发光的过程叫做光致发光。光致发光的光谱结构和光强是测量许多重要材料的直接手段。
光致发光可以应用于:带隙检测,杂质等级和缺陷检测,复合机制以及材料品质鉴定。光致发光测试系统就是利用光致发光的应用原理实现对硅片、电池片的少子寿命值、串连电阻、隐裂、晶格缺陷、I-V曲线等各种技术指标的在线无接触测量。
光致发光测试系统是如何展示它的数据的?
1、完整的在线检测分析,实现band to band 和defect band 两种模式的检测并对其进行少子寿命和缺陷的分析。
通过PL系统分析,可精确定位到diffusion这一步有问题,diffusion厚度不均,滚轮damage等;后续的工艺乃至最后的电池片结果说明,厚度不均的问题在之后的环节对wafer进行的优化,最后不会明显减低cell效率,而滚轮的damage影响到之后所有的环节,并最终影响到cell效率。
2.其他检测分析
PL检测系统能够适用于单晶硅片及电池、多晶硅片及电池、薄膜电池、化合物电池等几乎所有用的太阳能电池片。能够检测少子寿命扫描、串联电阻扫描、硅片分类、各种缺陷、暗条件I-V曲线、光照条件I-V曲线等完整的一系列参数。检测速度块,时间小于1秒,精度高,能实时找到每个致效率降低的缺陷和原因,真正实现了在线的准确快速检测,是电池品质进一步提升和产品竞争力革命性增长的必不可少的检测手段。

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