太陽能是一種綠色、清潔可再生的能源，現(xiàn)在中國已經(jīng)成為主要的太陽能電池生產(chǎn)國。而在太陽能電池的整個(gè)制作過程中，有兩個(gè)重要的控制點(diǎn)通過普通的光學(xué)顯微鏡是無法分辨的，只能借助共聚焦顯微鏡來發(fā)揮作用。

制作太陽能電池首先需要在硅片的表面形成陷光結(jié)構(gòu)，常用的方法有酸制絨、堿制絨、激光燒蝕和RIE（等離子轟擊）等。目前工業(yè)生產(chǎn)中主要使用單晶堿制絨，多晶酸制絨等方式。通過共聚焦顯微鏡我們就可以評判制絨的效果以及硅片在酸性或者堿性溶液中到底發(fā)生了什么樣的變化。

太陽能電池片需要怎樣檢測呢？

NS3500 Solar 是專門為半導(dǎo)體晶圓和太陽能行業(yè)所設(shè)計(jì)的一款檢測設(shè)備。由于采用405納米的激光以及非接觸檢測的方式，因此不會在太陽能電池板的表面留下任何痕跡，而且NS3500 Solar可以對太陽能電池片進(jìn)行自動化檢測，廣泛應(yīng)用于單晶、多晶和薄膜太陽能電池片的質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)。 針孔成像技術(shù)，可以有效隔絕焦點(diǎn)外所有的信號，從而提高了圖像的分辨率。Z軸方向采用超高精度的PZT模塊，可以實(shí)現(xiàn)再Z軸方向的自動對焦。垂直移動物鏡，獲得一張張連續(xù)的斷層切片，再通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將數(shù)據(jù)擬合成一張三維圖像?？梢詫μ柲茈姵仄瑬啪€的3D表征，高寬比檢測，制絨后3D形貌表征（單晶金字塔大小、數(shù)量、角度。表面積。多晶腐蝕坑形貌。密度），減反射層腐蝕表面、粗糙度等的分析。

應(yīng)用案例

案例一.

1.    電池表面形貌觀測-金字塔型絨面

制絨是太陽能電池制作過程中最重要的工藝之一，研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)金字塔形貌較小的時(shí)候用普通的金相顯微鏡很難分辨表面的金字塔形貌，更不用說精準(zhǔn)測量其尺寸大小。而激光共聚焦顯微鏡通過共聚焦針孔過濾掉了非焦平面對成像質(zhì)量的影響，大大優(yōu)化了圖像質(zhì)量，所以更適合對金字塔絨面均勻性的定性檢測。

案例二.

1.太陽能電池板柵線的檢測

在太陽能電池金屬化的過程中，正面電極的高寬比直接影響這太陽能電池的性能，所有在絲網(wǎng)印刷或者電鍍等工藝中，對柵線高度的測量就顯得尤為重要。

NS3500測量柵線高度，如圖所示測量點(diǎn)柵線高度為26.444um, 寬度為19.173um

案例三.

1.    Solar Cell Pattern ---Flexible Panel (太陽能電池板圖案)

檢測柔性太陽能電池板上的凹槽，如圖所示劃線位置凹槽的深度為47.0um, 上部寬度為104.0 um, 下底部寬為85.8um

2.    Solar Cell Pattern ---Hard Panel (太陽能電池板圖案)

檢測硬性太陽能電池板上的凹陷部分，如下如圖所示劃線部分凹槽的深度為50.6 um

結(jié)論

本文借助NS3500 Solar激光共聚焦顯微鏡對太陽能電池板表面的柵線以及柔性、硬性太陽能電池板表面的花紋進(jìn)行檢測，可以獲得較好的三維表面形貌數(shù)據(jù)。激光共聚焦顯微鏡將會是太陽能電池行業(yè)質(zhì)量把控的重要檢測設(shè)備。