摘要
针对晶体硅太阳电池缺陷的检测问题，利用多种测试设备(EL、PL、Corescan等)，在电池制作的主要工序段(扩散、镀膜、印刷、烧结)对硅片和电池片进行检测，归纳和总结了电池的各种典型缺陷的成因，利用这些检测手段和分析结果，能够及时有效地反馈生产过程中产生的缺陷类型，有利于生产工艺的改进和质量的控制。
1、引言
在大规模应用和工业生产中,晶硅太阳能电池占主导地位，其在制造过程中通常采用制绒、扩散、刻蚀、PECVD、印刷、烧结几道工序，由于一些机械应力、热应力及人为等不稳定因素的存在，会不可避免的造成硅片的一些隐性缺陷如污染、裂纹、扩散不均匀等，这类缺陷的存在大大降低了电池片的光电转换效率，导致公司增加经济损失。利用多种测试设备如EL、PL、corescan等检测硅片、半成品电池及成品电池存在的各种隐形缺陷，改善工艺参数，降低产品的不合格率，为公司提高成品率，大大的降低成本。
2、检测设备工作原理
2.1光致发光(PL)
PL是检测原材料的有效方法，如Fig.2-1所示，以大于半导体硅片禁带宽度的光作为激发手段，激发硅中的载流子，当撤去光源后，处于激发态的电子属于亚稳态，在短时间内会回到基态，这一过程中会释放波长为1100nm的光子，光子被灵敏的CCD相机捕获，得到硅片的辐射复合图像[1]。
Fig.2-1光致发光
2.2电致发光(EL)
EL与PL工作原理相似，但不同之处在于激发非平衡载流子的方式不同，即在电池的正向偏压下，注入非平衡载流子(Fig.2-2)。
Fig.2-2电致发光
2.3微波光电导衰减法(u-PCD)
u-PCD主要包括904nm的激光注入产生电子-空穴对(Fig.2-3a)，导致样品的电导率增加，当撤去外界光注入时(Fig.2-3b)，电导率随时间指数衰减，这一趋势间接反应少数载流子的衰减趋势，从而通过微波探测电导率随时间变化的趋势得到载流子的寿命。
Fig.2-3a激光激发
Fig.2-3b微波探测
2.4方块电阻扫描(SHR)
SHR测试探头在中心有一个激光源(Fig.2-4)，紧跟着有两个同心圆环形电容电极，激光的频率可以调整。激光注入产生电子空穴，内建电场将电子空穴分离，将产生表面势，表面势反映了SHR信号并且向横向扩散，内外探头获取表面势。硅片的方阻通过在两个电容电极测量电势的比率计算。
Fig.2-4SHR
