用于太陽能電池的腐蝕測(cè)試的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于測(cè)試太陽能電池的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能電池包括半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及在該結(jié)構(gòu)的表面區(qū)域上的敷金屬，以傳送由在該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中的光轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的在這些區(qū)域之間的電位差。該太陽能電池的操作壽命取決于當(dāng)該太陽能電池暴露斜各種天氣狀況中時(shí)該太陽能電池對(duì)腐蝕的敏感性。為使操作壽命優(yōu)化，期望測(cè)量對(duì)腐蝕的敏感性。
[0003]電化學(xué)噪聲(ECN)測(cè)量法是一種已知的用以測(cè)試材料對(duì)腐蝕的敏感性的方法。已知ECN測(cè)量法包括當(dāng)由被測(cè)材料構(gòu)成的電極浸在一電解質(zhì)浴中時(shí)，來測(cè)量通過這些電極間的連接點(diǎn)的自發(fā)電流的噪聲特性。ECN測(cè)量法亦可包括測(cè)量在這些電極之間或在被測(cè)材料構(gòu)成的一電極與一參考電極之間的自發(fā)電壓的噪聲特性。
[0004]用于太陽能電池的敷金屬的材料本身通過ECN測(cè)量法測(cè)試。但是，已發(fā)現(xiàn)的是這未給予對(duì)腐蝕的敏感性對(duì)操作壽命的影響的可靠預(yù)測(cè)。又，已發(fā)現(xiàn)該敷金屬的幾何性質(zhì)，例如其厚度及布局，及該材料施加的方式會(huì)影響操作壽命。
[0005]本發(fā)明人提議對(duì)具有敷金屬的太陽能電池應(yīng)用ECN測(cè)量法以便測(cè)試太陽能電池的敷金屬對(duì)腐蝕的敏感性。常規(guī)ECN測(cè)量法可通過將太陽能電池浸在一電解質(zhì)浴及測(cè)量通過該敷金屬進(jìn)入該浴的電流和/或在該敷金屬上的電壓而應(yīng)用于太陽能電池。但是，已發(fā)現(xiàn)這些測(cè)量法會(huì)受到太陽能電池的主動(dòng)行為，例如光電流的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的在于以可控制太陽能電池的主動(dòng)行為對(duì)測(cè)試的影響的方式測(cè)試太陽能電池的方法。
[0007]提供一種依據(jù)權(quán)利要求1的測(cè)量太陽能電池中的腐蝕作用的方法。在此，使用一導(dǎo)管將在該太陽能電池的平面表面上的導(dǎo)體層局部地暴露于電解質(zhì)流體。依此方式，可控制該主動(dòng)行為對(duì)波動(dòng)測(cè)量的影響。當(dāng)該導(dǎo)體層是一圖案層，例如一組導(dǎo)線時(shí)，可暴露該層的某些選擇部分以實(shí)施位置選擇測(cè)量。在一實(shí)施例中，一密封環(huán)被壓在該平面表面與該導(dǎo)管的開口端之間。該電測(cè)量電路與該導(dǎo)體層的接觸可在延伸超出該暴露區(qū)域的該平面表面上的該導(dǎo)體層的自由部分達(dá)成。使用一有限暴露區(qū)域可使用該接觸。在另一實(shí)施例中，可在該太陽能電池的相對(duì)平面表面上，通過在該太陽能電池的平面表面間的通孔達(dá)成該接觸。因?yàn)樵摫┞秴^(qū)域在平面表面上局部化，故這是可能的。
[0008]另一太陽能電池可接觸在該導(dǎo)管中的電解質(zhì)流體且可控制由在該另一太陽能電池上的接點(diǎn)至在該太陽能電池上的該接點(diǎn)的電流的波動(dòng)。這些太陽能電池可具有相同結(jié)構(gòu)，即它們可由相同半導(dǎo)體材料構(gòu)成，且在該半導(dǎo)體材料中或上的具有相同層及相同圖案層。這有助于確定例如光照和/或溫度差的外部條件的效果?；蛘?，可使用具有不同結(jié)構(gòu)的太陽能電池。這可確定該結(jié)構(gòu)的效果。這可比較這些太陽能電池的腐蝕。
[0009]在一實(shí)施例中，該另一太陽能電池與該導(dǎo)管組合的配置可類似于前述太陽能電池。例如，這些暴露區(qū)域可具有相同尺寸。這有助于比較。
[0010]在一實(shí)施例中，測(cè)量在該接點(diǎn)與在該導(dǎo)管中的電解質(zhì)流體中的電極間的電壓的電壓波動(dòng)。這些電壓波動(dòng)可與通過與該太陽能電池的接點(diǎn)的電流的波動(dòng)同時(shí)測(cè)量。
[0011 ] 在一實(shí)施例中，一偏置電壓施加在該導(dǎo)體層與在該電解質(zhì)流體中的一電極之間。這可測(cè)量來自一連串太陽能電池配置的仿真光伏打電壓的效果。在另一實(shí)施例中，在該電解質(zhì)流體中的電極被一玻璃層覆蓋。這可模擬在這些太陽能電池上的玻璃蓋對(duì)腐蝕的影響。
[0012]在一實(shí)施例中，在測(cè)量電流和/或電壓波動(dòng)的至少一部分時(shí)在該暴露區(qū)域中的該平面表面以光通過該導(dǎo)管。這可測(cè)量光照的效果。在另一實(shí)施例中，光源的強(qiáng)度變化且測(cè)量這些電流和/或電壓波動(dòng)，例如噪聲參數(shù)的結(jié)果與該光強(qiáng)度的變化同步地確定。這可實(shí)現(xiàn)光照效果的更準(zhǔn)確測(cè)量。在一實(shí)施例中，該太陽能電池的背面可被照射以確定照射該表面的效果。
[0013]本發(fā)明提供一種用于實(shí)施該方法的測(cè)量系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0014]這些及其他目的與有利特性將參照以下圖由示范實(shí)施例的說明而變得明顯。
[0015]圖1顯示一電化學(xué)噪聲測(cè)量裝置。
[0016]圖1a顯示一測(cè)量裝置的一實(shí)施例的細(xì)節(jié)。
[0017]圖2a至c顯示具有接觸區(qū)域的太陽能電池表面。
[0018]圖3顯示一電子測(cè)量電路。
[0019]圖4、5顯示一電化學(xué)噪聲測(cè)量裝置的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0020]圖1顯示一電化學(xué)噪聲測(cè)量裝置10，且該電化學(xué)噪聲測(cè)量裝置10附接在第一與第二太陽能電池12a、b上。電化學(xué)噪聲測(cè)量裝置10包括填充有電解質(zhì)流體的電絕緣材料的導(dǎo)管14，在導(dǎo)管14中的電極16，在導(dǎo)管14的第一與第二端的密封環(huán)18a、b，及電子測(cè)量電路19，且該電子測(cè)量電路19具有與電極16耦合的第一端子及分別與第一與第二太陽能電池12a、b上的導(dǎo)體耦合的第二與第三端子。導(dǎo)管14具有一個(gè)或多個(gè)入口和/或出口 15 (只顯示其中一個(gè))以便電解質(zhì)流體流入導(dǎo)管14和/或從導(dǎo)管14移除電解質(zhì)流體。一閥可設(shè)置在該一個(gè)或多個(gè)入口和/或出口 15中，用以截?cái)嘣搶?dǎo)管14與外部。該導(dǎo)管14的端部位于實(shí)質(zhì)平坦平面中，使得它們可被具有一平坦平面表面的太陽能電池封閉。電極16優(yōu)選地相對(duì)于導(dǎo)管兩端設(shè)置在通過該導(dǎo)管14的實(shí)質(zhì)相等路徑長度處。
[0021]太陽能電池12a、b可包括平坦平面半導(dǎo)體基板，且在該基板的相對(duì)側(cè)上具有平行表面。每個(gè)第一與第二太陽能電池12a、b的表面之一抵靠導(dǎo)管14的端部，且密封環(huán)18a、b被壓在其間。導(dǎo)管14可在其端部具有凸緣，且各凸緣具有用以接納密封環(huán)18a、b的圓周槽。雖然給予的是與太陽能電池使用的說明，但是應(yīng)了解的是可使用其他平面結(jié)構(gòu)，例如可使用用于集成電路制造的晶圓或集成電路晶粒來替代。但是，供太陽能電池使用是特別有利的，因?yàn)樗兄诒苊膺@些太陽能電池的主動(dòng)行為的影響。
[0022]圖1a顯示一實(shí)施例的細(xì)節(jié)，其中電化學(xué)噪聲測(cè)量裝置包括一采樣保持器，該采樣保持器包括與導(dǎo)管14連接的凸緣110和/或附接托架，及附接在凸緣110或托架上的太陽能電池安裝板112?？梢詮椈傻男问皆O(shè)置夾持裝置，且該彈簧被設(shè)置成沿安裝板112推向?qū)Ч?4的方向，在一側(cè)的凸緣110或托架與在另一側(cè)的安裝板112之間施加力。替代地或另外地，可設(shè)置額外的螺釘來施加該力。在一實(shí)施例中，導(dǎo)管14的兩端都設(shè)有采樣保持器。雖然已顯示使用都被壓在導(dǎo)管的開口上的兩太陽能電池的實(shí)施例，但是應(yīng)了解的是可使用被壓在通至相同質(zhì)量的電解質(zhì)流體的不同開口的更多太陽能電池，或其中的一個(gè)太陽能電池可浸在該電解質(zhì)流體中，或其中的一個(gè)太陽能電池可由另一參考物，例如下方?jīng)]有太陽能電池的導(dǎo)體平面取代。
[0023]圖2a至c顯示在第一太陽能電池12a的表面上的密封環(huán)18a的一接觸區(qū)域。如圖2a所示，第一太陽能電池12a可具有一完全覆蓋面向?qū)Ч?4的