專利名稱：一種檢測和修復(fù)薄膜太陽能電池漏電缺陷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及薄膜太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到ー種薄膜太陽能電池芯片缺陷的快速定位進(jìn)而有效修復(fù)處理的方法，包括硅基薄膜太陽能電池和銅銦鎵硒薄膜太陽能電池。
背景技術(shù)：
硅基薄膜太陽能電池或銅銦鎵硒薄膜太陽能電池的制造過程中可能會(huì)由于ー些エ序造成膜層的缺陷產(chǎn)生，如機(jī)械劃痕或前電極透明導(dǎo)電膜的絨面結(jié)構(gòu)有ー些尖角的存在，從而造成后續(xù)薄膜沉積過程中一些小孔的形成，導(dǎo)致接下來所鍍上的背面導(dǎo)電膜，如鋁膜或銀膜，可以穿過小孔與前電極透明導(dǎo)電膜直接相連形成通路，從而造成整個(gè)電池器件的短路，這種短路現(xiàn)象的存在可以造成光電轉(zhuǎn)換過程產(chǎn)生的光生載流子通過上述通路流失，這就是薄膜太陽能電池的漏電流，從而降低薄膜太陽能電池的性能。 目前エ業(yè)界一般用IV檢測儀對(duì)制備發(fā)的薄膜太陽能電池板進(jìn)行檢測，如果檢測到光電參數(shù)偏離正常值，如開路電壓降低、短路電流減小、填充因子變小、串聯(lián)電阻大、并聯(lián)電阻小等，可認(rèn)為電池板內(nèi)部有缺陷存在，但是如何有效地認(rèn)定缺陷成因及種類，以及準(zhǔn)確定位缺陷位置，這都是IV檢測儀所不能完成的工作，從而對(duì)有缺陷存在的電池面板不能夠有效地進(jìn)行修復(fù)，生產(chǎn)效率就會(huì)降低，也間接導(dǎo)致大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決大規(guī)模生產(chǎn)線上IV檢測儀不能夠有效確定漏電缺陷位置及修復(fù)電池面板漏電缺陷的問題，本發(fā)明的目的在于提出ー種快速有效地確定漏電缺陷位置及修復(fù)電池面板漏電缺陷的方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的，一種檢測和修復(fù)薄膜太陽能電池漏電缺陷的方法，主要包括以下步驟
(1)確定電池面板存在漏電缺陷的位置在ー塊待檢測的薄膜太陽能電池面板表面放置ー個(gè)液晶感溫變色片，然后用ー個(gè)直流穩(wěn)壓電源在液晶感溫變色片的任ー邊附近，同時(shí)是ー個(gè)有效電池單元格的正負(fù)兩極之間，施加ー個(gè)-2. 5V -4. 5V的反向偏壓，由于太陽能電池漏電缺陷區(qū)域有漏電流產(chǎn)生，導(dǎo)致該區(qū)域發(fā)熱，根據(jù)液晶感溫變色片的顏色變化，確定電池面板的高溫發(fā)熱區(qū)域，記錄為漏電缺陷位置；對(duì)于沒有漏電缺陷的位置，液晶感溫變色片上的顏色不會(huì)發(fā)生變化，為正常區(qū)域；
(2)對(duì)漏電缺陷的修復(fù)漏電缺陷的位置確定后，移走液晶感溫變色片，用ー個(gè)直流穩(wěn)壓電源在漏電缺陷位置四周O 5mm范圍內(nèi)的有效電池單元格的正負(fù)電極之間施加一個(gè)-O. 5V -3. 5V漸變的反向偏壓，反向偏壓的絕對(duì)值由小到大漸變，同時(shí)觀察直流穩(wěn)壓電源上顯示的流經(jīng)電池単元格的漏電流，當(dāng)漏電流由大變小，并趨于ー個(gè)特定的臨界值時(shí)，停止施加反向偏壓，此時(shí)漏電缺陷即得到了有效的修復(fù)；
(3)依次在電池面板表面所有區(qū)域重復(fù)上述步驟(1)、(2)，完成對(duì)整個(gè)電池的漏電缺陷修復(fù)處理。為了保證液晶感溫變色片能夠很好地感應(yīng)電池面板表面的溫度變化而改變顏色，液晶感溫變色片與電池面板緊密接觸，所述液晶感溫變色片的尺寸選擇為15X15cm2。本發(fā)明的進(jìn)ー步技術(shù)方案是，所述漏電缺陷修復(fù)中施加的反向偏壓為-IV -3V漸變，步長為O. 05V/5S，即反向偏壓的絕對(duì)值由小到大漸變，且每隔5秒鐘，反向偏壓的絕對(duì)值增加O. 05V。所述的漏電流由大變小，并趨于ー個(gè)特定的臨界值，該臨界值為O O. 03mA。所述的薄膜太陽能電池包括硅基薄膜太陽能電池和銅銦鎵硒薄膜太陽能電池。本發(fā)明提出的方法可以方便快速地檢測出硅基薄膜太陽能電池或銅銦鎵硒薄膜太陽能電池面板上存在漏電缺陷的有效電池単元格位置，同時(shí)進(jìn)行有效修復(fù)，改善電池面板的光電性能指標(biāo)，提高大規(guī)模連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)效率和成品率。該方法簡單易實(shí)現(xiàn)，只需一 個(gè)直流穩(wěn)壓電源和ー個(gè)液晶感溫變色片，便可準(zhǔn)確定位有漏電缺陷的電池單元格位置，方法可靠，檢測及修復(fù)效率高，是硅基薄膜太陽能電池和銅銦鎵硒薄膜太陽能電池大規(guī)模生產(chǎn)中較為有效的漏電缺陷修復(fù)方法。


圖I為本發(fā)明方法的實(shí)施步驟 圖2為使用本發(fā)明方法對(duì)有缺陷的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池面板進(jìn)行修復(fù)處理前后的光照I-V曲線對(duì)比圖，曲線a為修復(fù)后，曲線b為修復(fù)前。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合一個(gè)銅銦鎵硒薄膜太陽能電池面板的漏電缺陷檢測與修復(fù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的方法加以闡述。I、將ー塊待檢驗(yàn)的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池面板I水平放于平臺(tái)上，如圖I中的(a)，在前電極面，放置一片液晶感溫變色片2，尺寸為15X 15cm2，在液晶感溫變色片2的一個(gè)邊附近，距邊為IOmm處，且位于ー個(gè)有效電池単元格的正負(fù)兩極位置，如圖1(b)中C、D兩點(diǎn)所示，通過直流穩(wěn)壓電源3施加一個(gè)反向偏壓，大小為-3. 2V，根據(jù)直流穩(wěn)壓電源3上顯示的電流大小以及液晶感溫變色片2上的顏色變化可以確定有無漏電缺陷的存在。如圖I中的(b)所示，在液晶感溫變色片2上的A處有亮斑出現(xiàn)，且此時(shí)電壓表上顯示的電流值為O. 25mA，則據(jù)此可以認(rèn)定并記錄A處為有漏電缺陷存在的位置；圖I中的(b)所示的B處代表液晶感溫變色片上無顏色變化的區(qū)域，為正常的區(qū)域，沒有漏電缺陷；
2、移去液晶感溫變色片2，如圖I中的(c)所示，在A處下方3_的位置，通過直流穩(wěn)壓電源加反向偏壓，使得直流穩(wěn)壓電源的兩個(gè)電壓探針分別位于E點(diǎn)和F點(diǎn)，分別為A點(diǎn)所在電池單元格的正負(fù)兩極，反向偏壓的大小由-IV到-3. 5V漸變，且漸變的頻率為O. 05V/5s,即每隔5秒鐘，反向偏壓的絕對(duì)值大小増加O. 05V,同時(shí)注意觀察直流穩(wěn)壓電源3上顯示的漏電流值的變化，當(dāng)漏電流值由大趨于0，或界于O與O. 03mA時(shí)，停止施加反向偏壓，接著用液晶感溫變色片2再對(duì)A處的顏色變化進(jìn)行檢驗(yàn)，如圖I中的(d)所示，此時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，在A處附近施加反向偏壓時(shí)亮斑已經(jīng)消失，A處顏色恢復(fù)為與B處相同，即A處漏電缺陷已經(jīng)得到修復(fù)，。
3、重復(fù)上述步驟，對(duì)整個(gè)銅銦鎵硒薄膜太陽能電池面板I的其他區(qū)域進(jìn)行相同的操作，即先確定有無漏電缺陷及有缺陷的位置，并記錄該位置，再進(jìn)行修復(fù)處理，最后再檢驗(yàn)修復(fù)的效果。4、對(duì)整個(gè)銅銦鎵硒薄膜太陽能電池面板I修復(fù)處理完成后，再檢測面板的IV曲線圖，圖2即為修復(fù)前后IV曲線圖比較，曲線a為修復(fù)后，曲線b為修復(fù)前。表I為其光電性能參數(shù)比較。由圖2及表I可見，本發(fā)明提供的薄膜太陽能電池缺陷修復(fù)方法可以較為快速和有效地對(duì)有漏電缺陷存在的電池面板進(jìn)行檢測及修復(fù)，改善電池的光電性能指標(biāo)，提聞電池廣品的成品率。表I銅銦鎵硒薄膜太陽能電池面板缺陷修復(fù)前后光電性能比較
龜池面板光電性能 |vnc(v) Iisc (A) Iff |p_
修復(fù)前53.8 I. 736 0.631 58.93
修復(fù)后156.9 ]l. 753
68. 53
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制；任何
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述掲示的方法
和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施
例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的
任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種檢測和修復(fù)薄膜太陽能電池漏電缺陷的方法，其特征在于，包括以下步驟 (1)確定電池面板存在漏電缺陷的位置在一塊待檢測的薄膜太陽能電池面板表面放置一個(gè)液晶感溫變色片，用一個(gè)直流穩(wěn)壓電源在液晶感溫變色片任一邊的一個(gè)有效電池單兀格的正負(fù)電極之間施加一個(gè)-2. 5V -4. 5V的反向偏壓,漏電缺陷區(qū)域有漏電流產(chǎn)生,導(dǎo)致該區(qū)域發(fā)熱，根據(jù)液晶感溫變色片的顏色變化，確定電池面板的高溫發(fā)熱區(qū)域，記錄為漏電缺陷位置；對(duì)于沒有漏電缺陷的位置，液晶感溫變色片上的顏色不會(huì)發(fā)生變化，為正常區(qū)域； (2)對(duì)漏電缺陷的修復(fù)漏電缺陷的位置確定后，移走液晶感溫變色片，用一個(gè)直流穩(wěn)壓電源在漏電缺陷位置四周O 5mm范圍內(nèi)的有效電池單元格的正負(fù)電極之間施加一個(gè)-0. 5V -3. 5V漸變的反向偏壓，反向偏壓的絕對(duì)值由小到大漸變，同時(shí)觀察直流穩(wěn)壓電源上顯示的流經(jīng)電池單元格的漏電流，當(dāng)漏電流由大變小，并趨于一個(gè)特定的臨界值時(shí)，停止施加反向偏壓，此時(shí)漏電缺陷即得到了有效的修復(fù)； (3)依次在電池面板表面所有區(qū)域重復(fù)上述步驟(1)、(2)，完成對(duì)整個(gè)電池的漏電缺陷修復(fù)處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種檢測和修復(fù)薄膜太陽能電池漏電缺陷的方法，其特征在于，步驟(I)所述液晶感溫變色片的尺寸為15X 15cm2，液晶感溫變色片與電池面板緊密接觸，保證液晶感溫變色片準(zhǔn)確感應(yīng)電池面板表面的溫度變化而改變顏色。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種檢測和修復(fù)薄膜太陽能電池漏電缺陷的方法，其特征在于，步驟(2)所述漏電缺陷修復(fù)中施加的反向偏壓為-IV -3V漸變，步長為0. 05V/5s,即反向偏壓的絕對(duì)值由小到大漸變，且每隔5秒鐘，反向偏壓的絕對(duì)值增加0. 05V。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種檢測和修復(fù)薄膜太陽能電池漏電缺陷的方法，其特征在于，所述漏電流趨于特定的臨界值為0 0. 03mA。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種檢測和修復(fù)薄膜太陽能電池漏電缺陷的方法，其特征在于，所述的薄膜太陽能電池包括硅基薄膜太陽能電池和銅銦鎵硒薄膜太陽能電池。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于檢測和修復(fù)薄膜太陽能電池內(nèi)部漏電缺陷的方法，主要包括以下步驟首先對(duì)漏電缺陷位置的準(zhǔn)確定位，借助一個(gè)液晶感溫變色片，在電池單元格正負(fù)電極兩端施加一個(gè)反向偏壓，在電池片有漏電缺陷的部位有漏電流產(chǎn)生，導(dǎo)致該區(qū)域發(fā)熱，使得覆蓋在其上的液晶感溫變色片的顏色因受熱而發(fā)生變化，確定該位置為漏電缺陷；對(duì)定位好的漏電缺陷進(jìn)行修復(fù)，使用一個(gè)直流穩(wěn)壓電源，施加絕對(duì)值由小到大漸變反向偏壓，同時(shí)觀察直流穩(wěn)壓電源顯示的流經(jīng)電池單元的漏電流變化，當(dāng)漏電流由大變小并趨于特定臨界值時(shí)，完成有效修復(fù)，本發(fā)明可以準(zhǔn)確定位漏電缺陷位置并進(jìn)行修復(fù)，提高電池面板的生產(chǎn)效率和成品率。
文檔編號(hào)H01L31/18GK102832154SQ20121035239
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者馬立云, 崔介東, 彭壽, 陳思達(dá) 申請(qǐng)人:蚌埠玻璃工業(yè)設(shè)計(jì)研究院, 中國建材國際工程集團(tuán)有限公司