Solar Cell Analysis Case
太阳能电池分析实例
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分析类别 |
适用项目 |
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纹理化（表面形态） |
光学轮廓仪，SEM，TEM |
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膜类型和厚度 |
SEM / EDS，TEM / EDS |
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细胞结构 |
SEM / EDS，TEM / EDS |
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结深 |
扫描电镜，SIMS，SRP |
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基板缺陷（晶体缺陷） |
TEM，SEM，EMMI |
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掺杂轮廓 |
SEM，SCM |
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边缘隔离 |
EMMI，EL |
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失效分析（FA） |
EMMI，EL，SAT，FIB，TEM，SEM |
太阳能电池结构的平面图
图-1
非接触式3D表面轮廓仪
应用领域
- 平面度，表面粗糙度，台阶高度，变形和波纹度
- 2-D和3-D轮廓
好处
- 准确，快速且无需样品制备
- 可以对非常广泛的表面高度进行轮廓分析。 （〜180微米）
- 光学表面轮廓仪的优点包括
- 出色的高度分辨率
- 高测量速度
- 能够执行精密表面的非接触式测量
图-2 表面缺陷表征
(a)OP；(b)SEM；(c)在FPC上形成金属指；(d)光掩模检查
表面纹理（形态）
纳米视图（光学轮廓仪）：表面粗糙度的定量表征
图-3
表面纹理化（形态，粗糙度）
-
图-4 -
细胞结构
图-5
正面表面纹理化
图-6
背面铝 BSF
图-7
SEM – BSF染色
图-8
SEM – 发射极结染色
图-9
基板针孔
图-10 (a)FIB 图像；(b)SEM 图像
FIB 切割基板针孔
图-11
基板针孔 (X-TEM)
图-12
基板针孔
图-13 截面TEM
EMMI 缺陷定位
- 泄漏（结/氧化物）
- 氧化物泄漏（低温）
- 补漏等
- 热电子（散装）
图-14
多晶硅太阳能电池的EL图像
图-15
硅太阳能电池FA的EMMI分析
图-16
EMMI＆TEM的硅太阳能电池FA
图-17
SIMS 应用
- 超浅结分析
- 非常薄的层（十埃）分析
- 掺杂轮廓/深度轮廓
- 背面铜扩散
- 污染验证
- 出色的检测限（ppm到ppb）
- 可以检测所有元素和同位素，包括H
- 极好的深度分辨率，可能达到1nm
- 通过标准参考定量
- 绝缘子可以测量
图-18
(a)CAMECA ims-6f，高透射率和高质量分辨率
(b)ATOMIKA sims 4500，高深度分辨率，超浅结
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图-19 (a)超浅结
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图-19 (b)高深度分辨率
硅太阳能电池的SIMS分析
图-20
