太阳能电池测量设备转让专利

申请号 : CN201410858131.3

文献号 : CN104702207B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 南熺真张在元朴铉定

申请人 : LG电子株式会社

摘要 :

本发明公开了一种用于测量太阳能电池电流的太阳能电池测量设备。该太阳能电池具有光电转换器和彼此电绝缘的第一电极和第二电极,第一电极和第二电极均位于光电转换器的一个表面处。太阳能电池测量设备包括:测量单元,该测量单元包括对应于第一电极的第一测量构件和对应于第二电极的第二测量构件,其中,第一测量构件和第二测量构件在光电转换器的表面处与太阳能电池紧密接触,以用于测量太阳能电池的电流。

权利要求 :

1.一种被构造成测量太阳能电池的电流的太阳能电池测量设备,该太阳能电池具有光电转换器以及彼此电绝缘的第一电极和第二电极,所述第一电极和第二电极二者在所述光电转换器的一个表面处在与第一方向交叉的第二方向上交替布置,其中,所述太阳能电池测量设备包括测量单元,该测量单元包括对应于所述第一电极的第一测量构件和对应于所述第二电极的第二测量构件,所述第一测量构件和第二测量构件被构造成在所述光电转换器的一个表面处与所述太阳能电池紧密接触,以测量所述太阳能电池的电流,所述第一测量构件和所述第二测量构件在与所述第一方向交叉的第二方向上交替布置,所述第一测量构件包括与所述第一电极接触的第一测量部分和电连接在所述第一测量部分之间的第一连接部分,所述第二测量构件包括与所述第二电极接触的第二测量部分和电连接在所述第二测量部分之间的第二连接部分,所述第一测量部分接触所述第一电极与所述第一测量构件之间的交叉部分,并且所述第二测量部分接触所述第二电极与所述第二测量构件之间的交叉部分。

2.如权利要求1所述的太阳能电池测量设备,其中,所述测量单元进一步包括支撑构件,该支撑构件被构造成支撑所述第一测量构件和第二测量构件,所述第一测量构件和第二测量构件位于所述支撑构件的一个表面处,并且所述第一测量构件和第二测量构件被图案化以便分别包括多个测量部分。

3.如权利要求2所述的太阳能电池测量设备,其中,所述支撑构件呈板状,并且所述测量部分被构造为焊盘。

4.如权利要求3所述的太阳能电池测量设备,其中,所述测量部分分别具有平坦的接触表面。

5.如权利要求2所述的太阳能电池测量设备,其中,所述测量部分被构造为形成于所述支撑构件上的导电层。

6.如权利要求5所述的太阳能电池测量设备,该太阳能电池测量设备进一步包括布置在所述支撑构件上以覆盖所述导电层的绝缘层,其中,所述绝缘层具有开口,所述开口被构造为暴露各个测量部分。

7.如权利要求2所述的太阳能电池测量设备,其中,所述支撑构件具有孔,所述孔分别对应于所述第一测量构件和第二测量构件,并且所述第一测量构件和第二测量构件被插入并固定在所述孔内。

8.如权利要求2所述的太阳能电池测量设备,其中,所述支撑构件具有孔,所述孔分别对应于所述测量部分,所述第一测量构件和第二测量构件中的至少一个进一步包括连接部分,该连接部分被构造为连接各个相邻的测量部分,并且所述连接部分位于所述支撑构件的一个表面处,并且所述测量部分从所述连接部分突出以延伸穿过所述孔,从而从所述支撑构件的另一个表面暴露。

9.如权利要求2所述的太阳能电池测量设备,其中,所述支撑构件具有凹槽,并且所述测量部分位于所述凹槽内。

10.如权利要求2所述的太阳能电池测量设备,其中,所述第一测量构件和第二测量构件中的至少一个进一步包括连接部分,该连接部分被构造为连接各个相邻的测量部分,并且所述测量部分分别具有接触面,所述接触面与所述连接部分处于相同的平面上,或者从所述连接部分突出。

11.如权利要求1所述的太阳能电池测量设备,其中,所述测量单元进一步包括支撑构件,该支撑构件被构造为支撑所述第一测量构件和第二测量构件,所述支撑构件呈板状,

所述第一测量构件和第二测量构件位于所述支撑构件的一个表面处,所述第一测量构件和第二测量构件分别包括多个测量部分,并且

所述测量部分被构造为焊盘或针。

12.如权利要求11所述的太阳能电池测量设备,其中,所述支撑构件包括印刷电路板。

13.如权利要求12所述的太阳能电池测量设备,该太阳能电池测量设备进一步包括真空单元,该真空单元被构造为施加真空,以使所述测量部分与所述太阳能电池紧密接触,其中,所述真空单元包括位于所述支撑构件的所述表面处的真空诱导器,该真空诱导器具有真空诱导孔,该真空诱导孔提供了排气通道用于在所述测量部分的周围形成真空,所述测量部分被构造为所述针并且位于所述真空诱导孔内,并且所述针通过所述印刷电路板的配线而彼此电连接。

14.如权利要求1所述的太阳能电池测量设备,该太阳能电池测量设备进一步包括真空单元,该真空单元被构造为施加真空,以使所述测量部分与所述太阳能电池紧密接触。

15.如权利要求14所述的太阳能电池测量设备,其中,所述测量部分从所述测量单元的太阳能电池安置表面突出,并且所述真空单元包括位于所述太阳能电池安置表面处的真空诱导器,该真空诱导器具有真空诱导孔,该真空诱导孔提供了排气通道用于在所述测量部分周围形成真空。

16.如权利要求15所述的太阳能电池测量设备,其中,所述真空单元进一步包括位于所述测量单元的与所述太阳能电池安置表面相反的另一表面处的真空腔,该真空腔用于通过排出所述真空诱导器的空气而在所述排气通道内保持真空。

17.如权利要求1所述的太阳能电池测量设备,其中,多个第一电极部分平行布置,多个第二电极部分平行布置,所述第一测量构件包括与所述第一电极部分对应的多个第一测量部分,并且所述第一测量部分在与所述第一电极部分交叉的方向上彼此电连接,并且所述第二测量构件包括与所述第二电极部分对应的多个第二测量部分,并且所述第二测量部分在与所述第二电极部分交叉的方向上彼此电连接。

18.如权利要求17所述的太阳能电池测量设备,其中,

所述第一测量部分和所述第二测量部分在与所述第一方向交叉的第二方向上交替布置。

19.如权利要求18所述的太阳能电池测量设备,其中,所述第一测量构件的所述第一测量部分和所述第二测量构件的所述第二测量部分在所述第一方向上彼此偏离。

20.如权利要求17所述的太阳能电池测量设备,其中,所述第一测量构件包括多个第一测量构件,所述第二测量构件包括多个第二测量构件,

向一些第一测量构件施加正电压,并且通过其它的第一测量构件检测正电流,并且向一些第二测量构件施加负电压,并且通过其它的第二测量构件检测负电流。

说明书 :

太阳能电池测量设备

技术领域

[0001] 本发明的实施例涉及一种太阳能电池测量设备,更确切地,涉及一种具有改进构造的太阳能电池测量设备。

背景技术

[0002] 近来,由于如石油和煤的现存能源的耗竭,人们对于寻找可替代能源来替代现有能源的兴趣日益增加。特别地,太阳能电池成为流行的下一代电池,其将太阳光转换为电能。这些太阳能电池基于设计通过形成各种层和电极来制造。太阳能电池效率依赖于这些层和电极的设计。
[0003] 通过使用各种测量设备来判断太阳能电池是否具有所期望的特性和效率。其中使用测量太阳能电池的电流I/电压V特性的测量设备来判断太阳能电池的特性等的方法被广泛应用。这些测量设备在不使用电压的情况下通过测量由于引入太阳光所产生的电流来检查光电转换,并且通过在电压变化期间测量电流来检查太阳能电池的二极管特征。
[0004] 通常,用于电流测量的测量设备包括杆,该杆在包括于太阳能电池内的电极的长度方向上延伸一长度。包括在测量设备中的杆配备有多个测量针(measuring pin),这些测量针在太阳能电池电极的纵向方向上以恒定距离彼此间隔开。由于太阳能电池的电极包括多个电极部(electrode portion),所以,当安装至杆的针被布置在太阳能电池的电极部的纵向方向上时,这些针就与电极部接触。在这种状态下,对一些针进行电流检测,同时对其它针施加或不被施加指定电压。
[0005] 然而,上述测量设备在精确地将每一个针与相应的一个电极部对准时具有难度。特别地,在测量其中电极部具有较小的宽度、间距等的太阳能电池的电流和电压的情形中,将测量设备的针和电极部精确地对准会变得更加困难。此外,测量设备的针之间的距离减小受到限制,在某些情况中,这使得测量其中电极部具有较小的宽度、间距等的太阳能电池的电流和电压变得困难。
[0006] 同时,常规测量设备基于其中电极分别位于电路板的相对侧的情形而被设计出来,在将该设备应用于其中电极只位于电路板的一侧的情形时具有难度。

发明内容

[0007] 因此,针对上述问题提出了本发明的实施例,本发明的实施例的一个目的是在不破坏太阳能电池的情况下,提供一种能够精确测量太阳能电池特性的太阳能电池测量设备。
[0008] 本发明的实施例的另一个目的是提供一种太阳能电池测量设备,该太阳能电池测量设备能够测量其中由小宽度和间距的电极组成的电极部的太阳能电池的特性。
[0009] 本发明的实施例的进一步目的是提供一种太阳能电池测量设备,该太阳能电池测量设备能够测量当应用于其中电极只布置在太阳能电池的一个表面上的构造时的太阳能电池的特性。
[0010] 根据本发明的实施例的一个方面,上述和其它目的可以通过提供一种测量太阳能电池的电流的太阳能测量装置来实现,其具有光电转换器,和彼此电绝缘的第一和第二电极,第一和第二电极两者位于光电转换器的一个表面处,太阳能电池测量设备包括测量单元,该测量单元包括对应于第一电极的第一测量构件和对应于第二电极的第二测量构件,第一和第二测量构件被配置为与太阳能电池在光电转换器的表面处紧密接触,以测量太阳能电池的电流。

附图说明

[0011] 基于下面的详细描述,并结合附图,本发明的实施例的上述和其它目地、特征与其它优势更加易于理解,其中:
[0012] 图1示出了一个示例性太阳能电池的剖视图,根据本发明的一个实施例的太阳能电池测量设备可应用于该太阳能电池;
[0013] 图2是图1所示的太阳能电池的后表面平面图;
[0014] 图3示出了另一个示例性太阳能电池的部分后表面平面图,根据本发明的一个实施例的太阳能电池测量设备可应用于该太阳能电池;
[0015] 图4示意性示出了根据本发明的实施例的太阳能电池和测量设备的立体图;
[0016] 图5的(a)和(b)分别示意性示出了图4中示出的太阳能电池和测量设备的平面图;
[0017] 图6是沿图5的(a)中的线VI-VI截取的剖视图;
[0018] 图7示出了根据本发明另一实施例的太阳能电池测量设备的立体图;
[0019] 图8示出了根据本发明另一实施例的太阳能电池测量设备的立体图;
[0020] 图9是沿图8的线IX-IX截取的剖视图;
[0021] 图10示出了根据本发明另一实施例的太阳能电池测量设备的立体图;
[0022] 图11示出了根据本发明另一实施例的太阳能电池测量设备的立体图;
[0023] 图12示意性示出了根据本发明另一实施例的太阳能电池和测量设备的立体图;
[0024] 图13是附图12中的部分A的平面图;
[0025] 图14是沿图12的线B-B截取的剖视图;
[0026] 图15是布置在图12中所示的测量设备上的太阳能电池的电流-电压特性测量的剖视图;
[0027] 图16示出了包括在根据本发明另一实施例的测量设备中的测量单元和真空诱导器的平面图;和
[0028] 图17示出了根据本发明进一步实施例的测量设备的立体图。

具体实施方式

[0029] 现在详细参考本发明的示例性实施例,其例子在附图中示出。然而,应该能够理解,本发明不限于这些实施例,可以以各种方式被修改。
[0030] 在图中,为了清楚和简要地说明本发明的实施例,对与描述无关的元件的有关阐述被省略,在整个说明书中,相同或相似的元件使用相同的参考标记被标注。另外,在附图中,为能够更清楚地说明,元件的尺寸,比如厚度、宽度等等,被放大或减小,因而,本发明的实施例的厚度、宽度等等不限于附图中的例示。
[0031] 在整个说明书中,当元件被称为“包括”另一个元件时,只要没有特别冲突的描述,就不能理解为该元件把其它元件排除在外,而是该元件可以包括至少一个其它元件。此外,应该能够理解,当元件比如层、薄膜、区域或基板被称为在其它元件“上”时,它可以直接在其它元件上面或者也可以存在居间元件。换句话说,当元件比如层、薄膜、区域或基板被称之为“直接在”其它元件“上”时,这意味着它们之间不存在居间元件。
[0032] 在下文中,将参考附图详细描述根据本发明的一个实施例的太阳能电池测量设备(下称“测量设备”)。首先介绍一个太阳能电池的例子,其特性由根据本发明的一个实施例的测量装置进行测量,然后详细介绍根据本发明实施例的测量设备。
[0033] 图1示出了一个示例性的太阳能电池的剖视图,根据本发明的一个实施例的太阳能电池测量设备将应用于其上,图2是图1中所示的太阳能电池的后表面平面图。
[0034] 参考图1和2,根据本发明的实施例的太阳能电池由参考标记100标示,其包括半导体衬底10,该半导体衬底具有基底区域110,位于半导体衬底10一个表面(比如,半导体衬底10的后表面)处的导电区域32和34,以及与导电区域32和34连接的电极42和44。另外,太阳能电池100可以进一步包括穿隧层20,钝化膜24,抗反射薄膜26,绝缘层40等等。这在下面将被更加详细地描述。
[0035] 半导体衬底10包括基底区域110,该基底区域包含具有相对低的掺杂浓度的第二导电掺杂剂。在本发明的实施例中,基底区域110可以包括含有第二导电掺杂剂的结晶(单晶或多晶)硅。比如,基底区域110可以被配置成含有第二导电掺杂剂的单晶硅衬底(比如,单晶硅晶片)。第二导电掺杂剂包括n型掺杂剂或p型掺杂剂。第五族(group-V)元素,比如磷(P),砷(As),铋(Bi),锑(Sb)等等,可以作为n型掺杂剂被使用,而第三族元素,比如硼(B),铝(A),镓(Ga),铟(In)等等,可以作为P型掺杂剂被使用。举例来说,假设基底区域110是n型的,能够在宽广的表面区域上形成p型第一导电区域32以增加光电转换表面区域,这是因为p型第一导电区域32和n型基底区域110产生结(junction)(比如,其间具有穿隧层20的P-N结)以通过光电转换来产生载流子(carrier)。此外,在这种情况下,具有宽广表面区域的第一导电区域32可以有效地将具有相对低迁移率的空穴集合在一起,因而能够增强光电转换的效率。然而,本发明的实施例并不限于此。
[0036] 此外,半导体衬底10进一步包括位于其前表面的前表面电场区域120。前表面电场区域120可以具有与基底区域110相同的表面积,其掺杂浓度要高于基底区域的掺杂浓度。
[0037] 本发明的实施例阐述了前表面电场区域120被构造成掺杂区域,该掺杂区域通过使用相对高的掺杂浓度的第二导电掺杂剂来掺杂半导体衬底10而形成。这样,前表面电场区域120包含第二导电结晶(单晶或多晶)半导体以形成半导体衬底10。举例来讲,前表面电场区域120可以是第二导电单晶半导体衬底(比如,单晶硅晶片)的一部分。然而,本发明的实施例不限于此。因此,半导体衬底10和另一个分离的半导体层(比如,非结晶的半导体层,微晶半导体层,或多晶半导体层)可以使用第二导电掺杂剂来掺杂,以形成前表面电场区域120。可替换地,前表面电场区域120可被配置成与形成在通过固定电荷掺杂的半导体衬底
10(比如,举例来讲,钝化膜24和/或抗反射膜26)的附近的层具有相似的功能。此外,前表面电场区域120可以具有与基底区域110的导电类型相反的导电类型。可以通过各种其它方法获得前表面电场区域120的各种不同配置。
[0038] 在本发明的实施例中,半导体衬底10的前表面可以进行纹理化以便获得具有锥形等形状的凸起和凹陷。通过纹理化而获得的具有凸起和凹陷的半导体衬底10的前表面能够减少入射光向半导体衬底10的前表面的反射。因此,到达基底区域110和第一导电区域32的交界面处的p-n结的光量就会增加,这使得光损失最小化。
[0039] 半导体衬底10的后表面可以是相对平滑的表面,与前表面相比,其具有相对低的表面粗糙度,通过镜面精加工磨光等技术形成相对平滑的后表面。这是因为,在第一和第二导电区域32和34如本发明的实施例中所述形成在半导体衬底10的后表面处的情况下,太阳能电池100的特性会根据半导体衬底10的后表面的特性而显著地变化。因此,半导体衬底10的后表面不通过纹理化而设置凸起和凹陷,从而获得改进的钝化,因此,提高了太阳能电池100的特性。然而,本发明的实施例不限于此,在某些情况下,半导体衬底10的后表面可以通过纹理化而具有凸起和凹陷。其它的各种改变也是可行的。
[0040] 穿隧层20形成于半导体衬底10的后表面上。穿隧层20为半导体衬底10的后表面提供截面交互特征并且使得因光电转换产生的载流子通过隧穿效应而平稳转移。穿隧层20包括用于载流子穿隧的各种不同材料,比如,举例来说,氧化物,氮化物,半导体和导电聚合体。比如,穿隧层20包括二氧化硅,氮化硅,氮氧化硅,本征非晶硅和本征多晶硅。在这种情况下,贯穿半导体衬底10的后表面形成穿隧层20。通过这种方式,可以完全钝化并容易地形成半导体衬底10的后表面,而无需单独的图案。
[0041] 为了获得足够的穿隧效应,穿隧层20的厚度T要小于绝缘层40的厚度。比如,穿隧层20的厚度T可以是10nm或更小,特别地,在0.5nm-10nm的范围内(更特别地,在0.5nm-5nm的范围内,比如,举例来说,在1nm-4nm之间)。当穿隧层20的厚度T超过10nm时,穿隧就不能平稳地产生,使得太阳能电池100不能工作。当穿隧层20的厚度T低于0.5nm时,就很难达到期望质量的穿隧层20。为了获得改进的穿隧效应,穿隧层20的厚度T可以在0.5nm-5nm的范围内(更特别地,在1nm-4nm之间)。然而,本发明的实施例不限于此,穿隧层20的厚度T可以是任何其它不同的值。
[0042] 导电区域32和34位于穿隧层20之上。更确切地,导电区域32和34包括第一导电区域32,该第一导电区域包括第一导电掺杂剂以呈现第一导电类型,和第二导电区域34,该第二导电区域包括第二导电掺杂剂以呈现第二导电类型。此外,势垒区域(barrier area)36位于第一导电区域32和第二导电区域34之间。
[0043] 第一导电区域32配置发射区域,其产生p-n结(或者p-n穿隧结)以联合基底区域110通过光电转换产生载流子,穿隧层20位于这两者之间。
[0044] 在这种情况下,第一导电区域32可以包括半导体(比如,硅),其包括与基底区域110相对的第一导电掺杂剂。在本发明当前的实施例中,第一导电区域32被构造成半导体层,其形成于半导体衬底10之上并与半导体衬底10分离(更特别地,形成于穿隧层20上方),并且使用第一导电掺杂剂来掺杂。同样地,第一导电区域32被构造成具有与半导体衬底10不同结晶结构的半导体层,以便可以容易地形成在半导体衬底10上方。比如,第一导电区域
32可以通过对非结晶半导体,微晶半导体或多晶半导体(比如,非晶硅,微晶硅或多晶硅)进行掺杂而形成,其可以容易地通过任何不同方法,比如,举例而言,利用第一导电掺杂剂进行沉积而形成。形成半导体层之后,通过多种掺杂方法中的任意一种,可以将第一导电掺杂剂包括在半导体层内。
[0045] 在这种情况下,第一导电掺杂剂仅仅是一种掺杂剂,其呈现与基底区域110相反的导电类型。也就是说,当第一导电掺杂剂是p型掺杂剂时,可以使用第三族元素,比如硼(B),铝(A),镓(Ga),铟(In)等。当第一导电掺杂剂是n型掺杂剂时,可以使用第五族元素,比如磷(P),砷(As),铋(Bi),锑(Sb)等等。
[0046] 第二导电区域34配置成后表面电场区域,其产生后表面电场以防止载流子由于在半导体衬底10的表面处(更具体地,在半导体衬底10的后表面)的再结合而损失。
[0047] 在这种情况下,第二导电区域34可以包括半导体(比如,硅),其包含与基底区域110的掺杂剂相同的第二导电掺杂剂。在本发明的实施例中,第二导电区域34被配置成半导体层,其形成于半导体衬底10之上并且与半导体衬底10相分离(更具体地,形成于穿隧层20上方),并且使用第二导电掺杂剂进行掺杂。这样,第二导电区域34被配置为具有与半导体衬底10不同的结晶结构的半导体层,以便可以容易地形成在半导体衬底10上方。比如,第二导电区域34可以通过对非结晶半导体,微晶半导体或多晶半导体(比如,非晶硅,微晶硅或多晶硅)进行掺杂而形成,其可以经由多种方法中的任意一种容易地制备,例如利用第二导电掺杂剂进行沉积而形成。形成半导体层之后,通过多种掺杂方法中的任意一种,可以将第二导电掺杂剂包括在半导体层内。
[0048] 在这种情况下,第二导电掺杂剂仅仅是一种掺杂剂,其呈现与基底区域110相同的导电类型。也就是说,当第二导电掺杂剂是n型掺杂剂时,可以使用第五族元素,比如磷(P),砷(As),铋(Bi),锑(Sb)等。当第二导电掺杂剂是p型掺杂剂时,可以使用第三族元素,比如硼(B),铝(A),镓(Ga),铟(In)等。
[0049] 势垒区域36位于第一导电区域32和第二导电区域34之间,以便将第一导电区域32和第二导电区域34彼此相互间隔开。当第一导电区域32和第二导电区域34相互接触时,分流就会发生,使得太阳能电池100的性能恶化。因此,在本发明的实施例中,通过在第一导电区域32和第二导电区域34之间安置势垒区域36来阻止不必要的分流。
[0050] 势垒区域36包括能够使得第一导电区域32和第二导电区域34彼此基本绝缘的各种材料中的任意一种。也就是说,势垒区域36可以由非掺杂的绝缘材料(比如,氧化物和氮化物)形成。可替换地,势垒区域36被配置成包含本征半导体的本征区域。在这种情况下,第一导电区域32,第二导电区域34和势垒区域36可以分布在相同的平面上,可以具有大致相同的厚度,可以由相同的半导体(比如,非晶硅,微晶硅或多晶硅)形成,并且基本没有掺杂剂。比如,当形成包含半导体材料的半导体层并且之后通过使用第一导电掺杂剂掺杂半导体层的一部分形成第一导电区域32,并且通过使用第二导电掺杂剂掺杂剩余的半导体层的一部分形成第二导电区域34使,半导体层的没有形成第一导电区域32和第二导电区域34的剩余部分就构成了势垒区域36。通过这种方法,制备第一导电区域32,第二导电区域34和势垒区域36就可以简化。
[0051] 比如,势垒区域36的宽度W(或者第一导电区域32和第二导电区域34之间的距离)可以在1μm至100μm的范围内。当势垒区域36的宽度W小于1μm时,因制作过程的性质使得制作变得困难,并且不足以防止分流。当势垒区域36的宽度W大于100μm时,势垒区域36的表面积就会增大,相应地,第一和第二导电区域32和34的表面积就会减小,这样就会导致太阳能电池100的性能恶化。然而,本发明的实施例不限于此,势垒区域36的宽度W可以是任何不同的其它值。
[0052] 应注意到,本发明的实施例不限于以上的描述。因此,当势垒区域36独立于第一导电区域32和第二导电区域34而形成时,势垒区域36的厚度可以与第一导电区域32和第二导电区域34的厚度不同。比如,势垒区域36可以比第一导电区域32和第二导电区域34厚,以便更加有效地防止第一导电区域32和第二导电区域34的短路。可替换地,势垒区域36可以比第一导电区域32和第二导电区域34薄,以便降低势垒区域36的材料成本。当然,各种其它替换也是可行的。此外,势垒区域36的基本组成材料可以不同于第一导电区域32和第二导电区域34。可替换地,势垒区域36可以构造成位于第一导电区域32和第二导电区域34之间的空的空间(比如,沟槽)。
[0053] 每一个势垒区域36可变构造成将第一导电区域32和第二导电区域34仅仅在它们之间的边界的一部分处相互间隔开。如此,在它们之间的其余边界处,第一导电区域32和第二导电区域34彼此接触。另外,势垒区域36不是必需的,第一导电区域32和第二导电区域34可以完全彼此接触。各种其它的改变也是可行的。
[0054] 在本发明的实施例中,具有与基底区域110不同的导电类型的第一导电区域32,可以具有比具有与基底区域110相同的导电类型的第二导电区域34大的表面面积。这可以在基底区域110和第一导电区域32之间通过穿隧层20产生更宽的p-n结。在这种情况下,当基底区域110和第二导电区域34是n型的并且第一导电区域32是p型的时,第一导电区域32的更大的表面积能够有效地收集具有相对低迁移率的空穴。第一导电区域32,第二导电区域34和势垒区域36的平面形状将参考图2在下面更加详细地描述。
[0055] 本发明的实施例阐述了位于半导体衬底10的后表面处的导电区域32和34,它们之间具有穿隧层20。然而,本发明的实施例不限于此,导电区域32和34可以构造成通过使用掺杂剂掺杂半导体衬底10而形成的掺杂区域,而不具有穿隧层20。也就是说,导电区域32和34可以构造成具有单晶半导体结构的掺杂区域,其构成半导体衬底10的一部分。导电区域32和34可以通过任何其它不同的方法来形成。
[0056] 绝缘层40可以形成于第一导电区域32,第二导电区域34和势垒区域36上方。绝缘层40具有防止第一导电区域32和第二导电区域34与不该被连接或应该被绝缘的电极(比如,第一导电区域32和第二电极44错误连接,以及第二导电区域34和第一电极42错误连接)相接触的作用,并且还具有使得第一导电区域32和第二导电区域34钝化的作用。绝缘层40具有暴露第一导电区域32的第一开口402和暴露第二导电区域34的第二开口404。
[0057] 如上所述的绝缘层40的厚度可以等于或大于穿隧层20的厚度。这能够提高绝缘和钝化性能。绝缘层40由任意各种绝缘材料(比如,氧化物和氮化物)组成。比如,绝缘层40可以是单层结构或多层结构,多层结构则是两层或更多层结合的形式,这些层由从由氮化硅、包括氢的氮化硅、氧化硅、氮氧化硅膜(silicon oxide nitride)、Al2O3、MgF2、ZnS、TiO2和CeO2构成的组中选择的至少一种材料形成。然而,当然,本发明的实施例不限于此,绝缘层40可以包括任何其它的各种材料。
[0058] 位于半导体衬底10后表面的电极42和44,包括电连接和物理连接至第一导电区域32的第一电极42,以及电连接和物理连接至第二导电区域34的第二电极44。
[0059] 在这种情况下,第一电极42通过绝缘层40的第一开口402连接至第一导电区域32,第二电极44通过绝缘层40的第二开口404连接至第二导电区域34。第一和第二电极42与44分别包括任何各种金属材料。此外,第一和第二电极42与44可以是任何各种平面形状,以使得第一和第二电极42与44分别与第一导电区域32和第二导电区域34连接,同时彼此并不电连接,以用于收集所产生的载流子,并且将载流子发送至外部。也就是说,本发明的实施例并不限于第一和第二电极42与44为上述平面形状。
[0060] 下文中,参考图2,将对第一导电区域32、第二导电区域34、势垒区域36、第一和第二电极42与44的平面形状进行详细描述。
[0061] 参考图2,在本发明的实施例中,第一导电区域32和第二导电区域34被拉伸成条状,并且选择性地,被布置在与其纵向方向交叉的方向上。每个势垒区域36可位于第一导电区域32和第二导电区域34之间以将第一导电区域32和第二导电区域34彼此相互间隔开。那些彼此分开的第一导电区域32可以在太阳能电池100的一端处彼此连接,那些彼此分开的第二导电区域34可以在太阳能电池100的另一端处彼此连接。然而,本发明的实施例不限于此。
[0062] 在这种情况下,第一导电区域32的表面积要大于第二导电区域34的表面积。举例来讲,通过使第一导电区域32和第二导电区域34具有不同的宽度,来调整第一导电区域32和第二导电区域34的表面积。也就是说,第一导电区域32的宽度要大于第二导电区域34的宽度。这能够使得构造成发射区域的第一导电区域32具有足够的表面积,从而可以在一个宽大的区域上进行光电转换。在这种情况下,当第一导电区域32是p型时,具有足够表面积的第一导电区域32能够有效收集具有相对低迁移率的空穴。
[0063] 第一电极42可以包括平行地布置成条状以对应于第一导电区域32的多个第一电极部分420。第二电极44可以包括平行地布置成条状以对应于第二导电区域34的多个第二电极部分440。第一电极部分420和第二电极部分440选择性地在与其纵向方向(在图中沿y轴方向)交叉的方向上并排设置。
[0064] 第一和第二开口(参见图1中的参考标记402和404)可以形成在第一和第二电极部分420和440的整个表面区域上,以分别对应于第一电极42和第二电极44的第一电极部分420和第二电极部分440。这能够最大化第一电极42和第二电极44与第一导电区域32和第二导电区域34之间的接触面积,从而提高载流子收集效率。然而,本发明的实施例不限于此。
当然,第一开口402和第二开口404可以形成为只是第一电极部分420和第二电极部分440的一部分分别与第一导电区域32和第二导电区域34相连。比如,第一开口402和第二开口404是分别在与第一电极部分420和第二电极部分440对应的位置处形成多个接触孔。此外,第一电极42的第一电极部分420在太阳能电池100的一端通过其它电极部分彼此相互连接,第二电极44的第二电极部分440在太阳能电池100的另一端通过其它电极部分彼此相互连接。
然而,本发明的实施例不限于此。
[0065] 应注意到,本发明的实施例不限于以上描述。因而,第一导电区域32和第二导电区域34与势垒区域36的布置可以通过多种方式改变。比如,如图3中所示的例子中的改变是可行的。这将参考图3在下文中详细描述。图3是示出太阳能电池的另一个例子的部分后表面平面图,根据本发明实施例的太阳能电池测量设备应用至该太阳能电池。
[0066] 参考图3,根据本发明实施例的太阳能电池100可以包括呈彼此间隔开的岛的形式的多个第二导电区域34,势垒区域36分别围绕第二导电区域34,第一导电区域32遍及太阳能电池100的除第二导电区域34和势垒区域36之外的剩余区域而形成。如此,第一导电区域32可以具有与第二导电区域34和围绕第二导电区域34的势垒区域36对应的孔或开口。
[0067] 按照上述构造,第一导电区域32能够获得最大宽度的表面区域,从而提高光电转换效率。此外,这种构造可以使得第二表面区域34遍及半导体衬底10而分布,并且最小化第二导电区域34的表面区域。从而,第二导电区域34具有足以有效防止表面再结合的最小表面区域。然而,本发明的实施例不限于此,第二导电区域34可以具有任何其它各种形状以最小化其表面区域。
[0068] 在这种情况下,第二导电区域34呈岛的形式,并且势垒区域36呈围绕每个第二导电区域34的边缘而延伸的闭环形式。例如,当第二导电区域34是圆形时,势垒区域36可以是环形。然而,本发明的实施例不限于此,第一导电区域32和第二导电区域34可以是任何其它各种的形状。
[0069] 尽管附图中阐述了圆形的第二导电区域34,本发明的实施例不限于此。因而,第二导电区域34可以分别是椭圆形、或诸如三角形、矩形或六边形的多边形。此外,第二导电区域34的布置可以以各种方式进行改变。
[0070] 第一电极42可以包括平行地布置成条状以与第一导电区域32对应的第一电极部分420。第二电极44可以包括平行地布置成条状以与第二导电区域34对应的第二电极部分440。尽管附图阐述了第一电极部分420彼此相互间隔开并且第二电极部分440彼此相互间隔开,但是本发明的实施例不限于此。也就是说,第一电极部分420在太阳能电池100的一端处可以相互连接,并且第二电极部分440在太阳能电池100的另一端处可以相互连接。各种其它改变也是可能的。
[0071] 在绝缘层40中形成的第一开口402和第二开口404,考虑到第一导电区域32和第二导电区域34的各个形状,可以具有不同的形状。也就是说,第一开口402可以是在第一导电区域32上方的伸长开口,并且第二开口404可以彼此间隔开以对应于第二导电区域34。这是基于第一电极42仅位于第一导电区域32上方并且第二电极44位于第一导电区域32和第二导电区域34二者上方这样的事实。也就是说,第二开口404形成在绝缘层40内、与各个第二导电区域34对应的位置处,并且第二电极44通过第二开口404连接到第二导电区域34。此外,第二开口404并不形成在绝缘层40的对应于第一导电区域32的部分中,这使得第二电极44和第一导电区域32彼此绝缘。第一开口402可以具有与第一电极42相同或相似的形状,这是因为第一电极42仅形成在第一导电区域32上方,这允许第一电极42完全接触第一导电区域32。然而,本发明的实施例不限于此,各种其它的改变也是可能的。例如,第一开口402可以包括多个接触孔,这些接触孔的形状类似于第二开口404的形状。
[0072] 再次参考图1,钝化膜24和/或抗反射膜26可以布置半导体衬底10的前表面上(更确切地,布置在形成于半导体衬底10的前表面处的前表面电场区域120上方)。在某些实施例中,只有钝化膜24形成于半导体衬底10上,并且仅有抗反射膜26形成于半导体衬底10上。可替换地,钝化膜24和抗反射膜26依次布置在半导体衬底10上。图中阐述了钝化膜24和抗反射膜26顺序形成于半导体衬底10上使得半导体衬底10与钝化膜24相接触。然而,本发明的实施例不限于此,半导体衬底10可以与抗反射膜26相接触。其它的各种改变也是可能的。
[0073] 钝化膜24和抗反射膜26可以基本上遍及半导体衬底10的前表面而形成。在这种情况下,“遍及……而形成”不仅仅包括物理上的整体形成,还包括不可避免排除在外的部分的形成。
[0074] 钝化膜24形成为与半导体衬底10的前表面相接触,以钝化半导体衬底10的前表面或体积(bulk)内出现的瑕疵。该钝化可以去除少数载流子的再结合场所,从而增加太阳能电池100的开路电压。抗反射膜26用于降低入射光向半导体衬底10的前表面的反射。降低入射光向半导体衬底10的前表面的反射可以提高到达形成在基底区域110和第一导电区域32的界面处的p-n结的光量。这会提高太阳能电池100的短路电流Isc。通过这种方式,钝化膜24和抗反射膜26可以提高太阳能电池100的开路电压和短路电流,从而提高太阳能电池100的效率。
[0075] 钝化膜24和/或抗反射膜26可以由任意不同材料形成。比如,钝化膜24可以是单层结构或多层结构,多层结构则是两层或更多层结合的形式,这些层由从由氮化硅、包括氢的氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氧化铝、MgF2、ZnS、TiO2和CeO2构成的组中选择的至少一种材料形成。比如,钝化膜24可以包括氧化硅,抗反射膜26可以包括氮化硅。
[0076] 当光被引入根据本发明的实施例的太阳能电池100时,通过光电转换在基底区域110和第一导电区域32之间的p-n结处产生空穴和电极。之后,所产生的空穴和电极通过隧穿经过穿隧层20移动至第一导电区域32和第二导电区域34,接着,移动至第一电极42和第二电极44。从而,产生电能。
[0077] 在具有后表面电极结构的太阳能电池100中,其中电极42和44形成于半导体衬底10的后表面,并且不在半导体衬底10的前表面形成电极,在半导体衬底10的前表面处的遮光损失(shading loss)被最小化。这会提高太阳能电池100的效率。然而,本发明的实施例不限于此,其可以被用于这样的太阳能电池:其中第一电极42位于半导体衬底10的前表面,并且第二电极44位于半导体衬底10的后表面。
[0078] 在具有如上所述的后表面电极结构的太阳能电池100中,期望的是,组成第一电极42的第一电极部分420与组成第二电极44的第二电极部分440密集地排列,这是因为第一电极42和第二电极44布置在相同的表面上。因此,组成第一电极42的第一电极部分420的宽度和间距,组成第二电极44的第二电极部分440的宽度和间距,还有第一电极部分420和第二电极部分440之间的距离都会减小。这使得使用常规测量设备测量太阳能电池100的电流-电压特性变得困难。考虑到这个问题,根据本发明的实施例的测量设备,使用参考标记200标记,被构造成能够对具有后表面电极结构的太阳能电池100进行精确测量。下面将参考图
4至6对根据本发明的实施例的测量设备200进行详细描述。
[0079] 图4示意性示出了根据本发明的实施例的太阳能电池100和测量设备200的立体图,图5的(a)和(b)分别示意性示出了图4中示出的太阳能电池100和测量设备200的平面图。为了简单和清楚起见,在图4和图5的(a)和(b)中,太阳能电池100的组成元件中,只显示了半导体衬底10、第一电极42的第一电极部分420和第二电极44的第二电极部分440。此外,图5的(a)示出了测量设备200的与太阳能电池100相反的表面,图5的(b)示出了太阳能电池100的与测量设备200相反的表面。图6是沿图5的(a)中的线VI-VI观察时的剖面图。
[0080] 参考图4至6,根据本发明实施例的测量设备200包括测量单元201,其中测量构件220和240形成在板状支撑构件210上,测量构件220和240分别包括与太阳能电池100的电极
42和44相接触的测量部分222和242。更确切地,直接参与测量设备200测量中的测量单元
201,是板的形式,包括支撑构件210和测量构件220与240,测量构件具有布置在支撑构件
210上、呈给定型式焊盘(pad)的测量部分222和242。在本发明的实施例中,测量部分222和
242从支撑构件210突出。
[0081] 更确切地,支撑构件210提供间距,以允许测量构件220和240形成于且固定至支撑构件210。支撑构件210为板状,以允许测量构件220和240(或测量部分222和242)稳固地在期望位置上形成以具有适当的型式。支撑构件210由绝缘材料形成,以防止例如在测量部分222和242之间不必要的电子短路,并增强测量构件220和240的强度以实现其稳定的形成。
例如,支撑构件210可以由任何不同的绝缘树脂形成。
[0082] 支撑构件210呈板的形式,用于稳定地支撑测量部分222和242或者支撑包括测量部分222和242的测量构件220和240。在这种情况下,支撑构件210具有完全均匀的厚度并且具有矩形平面形状,其尺寸对应于整个太阳能电池100或太阳能电池100的一部分。例如,支撑构件210可以是单个板,其被配置为支撑所有测量部分222和242或者支撑包括测量部分222和242的测量构件220和240。如此,支撑构件210在构造上被简化,并且具有极好的强度。
然而,本发明的实施例不限于此,支撑构件210可以在其厚度、形状、尺寸等方面以各种方式进行改变。
[0083] 在本发明的实施例中,如上所述,由于支撑构件210具有板的形式并且测量构件220和240的测量部分222和242具有形成在支撑构件210上且具有预定的表面区域的图案或焊盘结构,所以测量设备200大致为板状。如此,测量装置200(特别是测量部分222和242)与太阳能电池100稳定地紧密接触,这避免了由于测量装置200对太阳能电池100造成的损害。
[0084] 支撑构件210具有排气孔212。在测量设备200的测量部分222和242与太阳能电池100的电极42和44相接触的状态下,当测量设备200和太阳能电池100之间的气体通过排气孔212排出时,测量设备222和太阳能电池100之间的间隙保持真空状态。这可以确保测量部分222和242与电极42和44之间的紧密接触,从而使测量设备200和太阳能电池100的损害、变形和其它问题最小化,并提高了测量精确度。将排气孔212定位成不与测量构件220和240的位置重叠。在一个例子中,排气孔212可以对称地位于支撑构件210的中心的基座上。这样,通过排气孔212排气能够进一步增强测量设备200和太阳能电池100的固定稳定性。
[0085] 在本发明的实施例中,测量构件220和240分别包括对应于第一电极42的多个第一测量构件220和对应于第二电极44的多个第二测量构件240。第一测量构件220可以以恒定距离彼此间隔开,并且第二测量构件240以恒定距离彼此间隔开。
[0086] 在这种情况下,每个第一测量构件220包括以一对一比率与第一电极部分420对应的多个第一测量部分222,和用于连接在第一测量部分222之间的第一连接部分224。每个第一测量部分222具有平行于对应的第一电极部分420的上表面的前表面,以与第一电极部分420接触。在这种情况下,第一连接部分224将第一测量部分222在与第一电极部分420交叉的方向上(在图中沿y-轴方向)彼此相连。相似地,每个第二测量构件240包括以一对一比率与第二电极部分440对应的多个第二测量部分242,和用于连接在第二测量构件242之间的第二连接部分244。每个第二测量部分242具有平行于对应的第二电极部分440的上表面的前表面,以与第二电极部分440接触。在这种情况下,第二连接部分244将第二测量部分242在与第二电极部分440交叉的方向上(在图中沿y-轴方向)彼此相连。
[0087] 在本发明的实施例中,第一测量构件220和第二测量构件240可以构造成形成于支撑构件210上的导电层。更确切地,第一测量构件220的第一连接部分224彼此相连以在支撑构件210上延伸一长度,并且第一测量部分222可以被布置在相应的第一连接部分224上以从支撑构件210比第一连接部分224突出更远。第二测量构件240的第二连接部分244彼此相连以在支撑构件210上延伸一长度,并且第二测量部分242可以被布置在相应的第二连接部分244上以从支撑构件210比第二连接部分244突出更远。
[0088] 绝缘层250布置在支撑构件210的除了第一测量部分222和第二测量部分242之外的其余部分上。特别地,绝缘层250可以布置在第一连接部分224和第二连接部分244的除第一测量部分222和第二测量部分242之外的部分上。通过这种方式,能够有效地防止当太阳能电池100和测量设备200在除第一测量部分222和第二测量部分242之外的位置处彼此不必要接触所引起的问题。除此之外,绝缘层250具有对应于第一测量部分222和第二测量部分242的开口250a,第一测量部分222和第二测量部分242通过开口250a暴露。通过这种方式,能够实现第一测量部分222和第二测量部分242与第一电极部分420和第二电极部分440之间的稳定电连接。
[0089] 具有如上所述构造的第一测量构件220和第二测量构件240可以通过任何各种方法进行制造。在一个例子中,首先,在支撑构件210上形成对应于第一连接部分224和第二连接部分244的导电层。通过印刷、使用掩模进行沉积等手段将导电层形成为期望的形状,或者遍及支撑构件210形成导电层,之后被图案化(pattern)而形成期望的形状。之后,绝缘层250可以形成在支撑构件210上以覆盖第一连接部分224和第二连接部分244。在这种情况下,绝缘层250具有形成在与第一测量部分222和第二测量部分242相应的位置处的开口
250a。绝缘层250通过印刷、使用掩模进行沉积等手段被形成为期望的形状,或者被形成为覆盖第一连接部分224和第二连接部分244还有支撑元件210的全部,之后进行刻图而形成期望的形状。之后,通过电镀、沉积、印刷等手段利用导电材料填充绝缘层250的开口250a以形成第一测量部分222和第二测量部分242。这样,通过将第一测量构件220和第二测量构件
240堆叠在支撑构件210上使得测量设备200易于制造。
[0090] 在另一个例子中,在支撑构件210上形成导电层。之后,通过在厚度方向上移除导电层的特定区域(即,位于第一测量构件220和第二测量构件240之间的区域),并且然后在厚度方向上移除导电层的特定区域(即,与第一测量构件220和第二测量构件240的第一连接部分224和第二连接部分244对应的区域),形成具有如上所述构造的测量构件220和240。这样,第一测量构件220和第二测量构件240由单导电层形成。之后,随着形成具有开口250a的绝缘层250,具有上述构造的测量设备200也被制造出来。
[0091] 应注意到,本发明的实施例不限于上面的描述,并且具有上述构造的测量构件220和240可以通过任何其它各种方法制造。
[0092] 在这种情况下,第一测量构件220的各个第一连接部分224具有相同的宽度并且可以彼此相互连接,以在一条直线上延伸一长度。对应于第一电极部分420的第一测量部分222可以形成在相应的第一连接部分224上。第一测量部分222可以具有与第一电极部分420的节距相同的节距P1,或者具有与第一电极部分420的节距相似的节距P11。另外,第一测量部分222可以被成形为具有与第一电极部分420充分接触的表面区域。例如,在本发明的实施例中,沿第一连接部分224纵向所测得的每个第一测量部分222的宽度L1,可以等于或小于第一电极部分420的宽度,并且在交叉于纵向方向的方向上所测得的第一测量部分222的宽度L2可以具有预定值。这样,第一测量部分222可以具有给定表面区域的矩形平面形状。
然而,当然,本发明的实施例不限于此,第一测量部分222可以具有任何其它各种形状。
[0093] 相似地,第二测量构件240的各个第二连接部分244可以具有均匀的宽度并且可以彼此相互连接以在一条直线上延伸一长度。对应于第二电极部分440的第二测量部分242可以形成在相应的第二连接部分244上。第二测量部分242可以具有与第二电极部分440相同的节距P2,或者具有与第二电极部分440的节距类似的节距P12。另外,第二测量部分242可以成形为具有与第二电极部分440充分接触的表面区域。例如,在本发明的实施例中,沿第二连接部分244的纵向所测得的每个第二测量部分242的宽度L3可以等于或小于第二电极部分440的宽度,并且在交叉于纵向方向的方向上所测得的第二测量部分242的宽度L4可以具有预定值。这样,第二测量部分242可以具有给定表面区域的矩形平面形状。然而,当然,本发明的实施例不限于此,第二测量部分242可以具有任何其它各种形状。
[0094] 如上所述,在本发明的实施例中,第一测量构件220沿与太阳能电池100的第一电极部分420的纵向交叉的方向(在图中沿y轴)延伸,以便横跨第一电极部分420而设置(例如,在垂直于第一电极部分420的方向上)。相似地,第二测量构件240沿与太阳能电池100的第二电极部分440的纵向交叉的方向(在图中沿y轴方向)延伸,以便横跨第二电极部分440而设置(比如,在垂直于第二电极部分440的方向上)。此外,第一测量构件220和第二测量构件240沿第一电极部分420和第二电极部分440的纵向方向交替地并排排列(在图中沿x-轴)。
[0095] 借助上述构造,每个第一测量构件220的第一测量部分222被安置成对应于彼此间隔开的第一电极部分420,并且第一连接部分224横跨没有形成第一电极部分420的位置而定位(即,形成有第二电极部分440的位置以及位于第一电极部分420和第二电极部分440之间的位置)。每个第二测量构件240的第二测量部分242被安置成对应于彼此间隔开的第二电极部分440,并且第二连接部分224横跨没有形成第二电极部分440的位置而定位(即,形成有第一电极部分420的位置以及位于第一电极部分420和第二电极部分440之间的位置)。
[0096] 因此,由于第一测量构件220的第一测量部分222处于对应于第一电极部分420的位置并且第二测量构件240的第二测量部分242处于对应于第二电极部分440的位置,所以第一测量部分222和第二测量部分242在测量构件220和240的纵向(在图中沿y轴方向)上彼此偏离。这是因为第一电极部分420和第二电极部分440在测量构件220和240的纵向(在图中沿y轴方向)上彼此分离。例如,彼此靠近的第一测量构件220和第二测量构件240的第一测量部分222和第二测量部分242呈Z字形排列。然而,本发明的实施例不限于此。
[0097] 对于第一测量构件220,电压(即,当第一电极42连接至p-型导电区域时产生的正电压,或当第一电极42连接至n-型导电区域时产生的负电压)施加至某些第一测量构件220,并且通过其它第一测量构件220测量电流(即,正电流或负电流)。这样,在本发明的实施例中,由于被施加了电压的第一测量构件220与用于测量电流的第一测量构件220彼此间隔开,用于施加电压和测量电流的设备、配线等就变得简单化,这使得测量设备200的结构简单化,并且显著地缩短了第一测量构件220之间的距离。因此,测量设备200可以自由地用于测量其中电极42和44具有小宽度和节距的太阳能电池100的特性。此外,被施加了电源的第一测量构件220的数量与用于检测电流的第一测量构件220的数量可以自由改变,这能够在各种电压下对电流进行检测,并且使得电阻最小化。
[0098] 类似地,对于第二测量构件240,电压(即,当第二电极44连接至n-型导电区域时产生的负电压,或当第二电极44连接至p-型导电区域时产生的正电压)施加至某些第二测量构件240上,通过其它第二测量构件240测量电流(即,负电流或正电流)。这样,在本发明的实施例中,由于施加了电压的第二测量构件240与用于测量电流的第二测量构件240彼此间隔开,使得测量设备200的结构简单化,并且显著地缩短了第二测量构件240之间的距离。因此,测量设备200可以自由地用于测量其中电极42和44具有小宽度和节距的太阳能电池100的特性。此外,施加了电压的第二测量构件240的数量与用于检测电流的第二测量构件240的数量可以自由改变,这使得能够在各种电压下对电流进行检测,并且使得电阻最小化。
[0099] 另一方面,在相关现有技术中,用于施加电压的设备、用于测量电流的设备、配线等必须安装至单个杆,因为电压必须施加至与所述单个杆相连的多个针的一些针,并且在其它针处测量电流。因而会出现以下问题:增加构造的复杂度,限制针之间的距离的减小。
[0100] 特别地,当第一电极420和第二电极440之间的距离减小时,因第一测量构件220和第二测量构件240之间的距离减小所造成的影响会进一步增强。也就是说,如在本发明的实施例中,当第一测量构件220和第二测量构件240横跨第一电极部分420和第二电极部分440时,第一测量构件220和第二测量构件240之间的距离和它们的宽度与第一电极部分420和第二电极部分440之间的距离和它们的宽度不相关。因而,可以自由设计第一测量部分222和第二测量部分242之间的距离和它们的宽度。这样,对于其中第一电极部分420和第二电极部分440具有小的节距和宽度的太阳能电池100而言,可以对电流和电压进行精确测量。特别地,根据本发明的实施例,即使太阳能电池100仅包括指状电极(诸如以上所述的具有小宽度和节距的第一电极部分420和第二电极部分440)而没有栅线电极(bus-bar electrode),也可以精确测量电压和电流。
[0101] 另一方面,当各个测量构件平行于电极部分布置时,如相关现有技术中所示的那样,测量构件之间的距离等于或近似于电极部分之间的距离。减小电极部分之间的距离就需要减小测量构件之间的距离,因此,鉴于上述的用于施加电压和测量电流的设备、配线等,减小测量构件之间的距离受到限制。此外,减小电极部分的宽度就会导致测量针的表面区域减小,或减小与针的接触表面区域,这易于导致电压和电流测量误差。另外,将测量构件与相应的电极部分对齐变得比较困难。
[0102] 此外,在本发明的实施例中,第一测量部分222和第二测量部分242形成预定的图案以具有足够的表面区域。如此,第一测量部分222和第二测量部分242具有与第一电极部分420和第二电极部分440相接触的足够大的接触面积,这会最小化电阻,因此,实现更精确的测量。在这种情况下,由于第一测量部分222和第二测量部分242具有平坦的接触表面,可以最大化地避免第一测量部分222和第二测量部分242对太阳能电池100的电极42与44的特性造成损害或使上述特性劣化。此外,如此大的接触面积可以实现对电流和电压的精确测量,即使在具有多层的第一测量电极42和第二测量电极44中仅仅只有一些层形成时(比如,形成用于构造第一电极42和第二电极44的种子层)。
[0103] 此外,由于测量设备200构造成使得测量构件220和240可以被图形化从而可以与板状的支撑构件210进行结合,所以通过与太阳能电池100的紧密接触,测量设备200能够方便地处理和稳定地执行测量。此外,测量设备200更容易执行第一测量部分222和第二测量部分242与第一电极420和第二电极440之间的对准。该测量设备200可以用作测量夹具。
[0104] 此外,根据本发明的实施例,能够在太阳能电池100的一个表面(第一电极42和第二电极44一起布置在该表面上)处可靠地测量太阳能电池100的电流。
[0105] 尽管上面的描述限制了测量设备200包括第一测量构件220和第二测量构件240两者,然而,本发明实施例不限于此。因而,测量设备200可以仅包括第一测量构件220和第二测量构件240中的一个,并且可以被用于评价其中第一电极42和第二电极44位于太阳能电池100的不同表面的太阳能电池100的特性。各种其它替换也是可能的。
[0106] 下文中,详细描述根据本发明另一实施例的测量设备。与上述描述相同或相似的部分有关的描述被省略,仅仅详细描述不同的部分。
[0107] 图7示出了根据本发明另一实施例的测量设备的立体图。
[0108] 参考图7,在根据本发明实施例的测量设备200中,由绝缘材料形成的支撑构件210包括对应于第一测量构件220和第二测量构件240的第一孔210a和第二孔210b。第一测量构件220呈块状,其中第一测量部分222比第一连接部分224从支撑构件210突出更远,第一测量构件220被装配在第一孔210a中的一个孔中,并且第二测量构件240呈块状,其中第二测量部分242比第二连接部分244从支撑构件210突出更远,第二测量构件240被装配在第二孔210b中的一个孔中。在这种情况下,第一连接部分224和第二连接部分244的厚度T1可以等于或近似于支撑构件210的厚度T2,并且第一测量部分222和第二测量部分242可以从第一连接部分224和第二连接部分244突出。如此,第一连接部分224和第二连接部分244的前后表面和支撑构件210的前表面(面向太阳能电池100)和支撑构件210的后表面(与太阳能电池100相反)位于相同的平面上,并且第一测量部分222和第二测量部分242从支撑构件210的前表面突出。这样,只有第一测量部分222和第二测量部分242可以与太阳能电池(参见图
4的参考标记100)的第一电极部分和第二电极部分(参见参考标记420和440)相接触。
[0109] 在这种情况下,第一测量构件220和第二测量构件240可以通过各种构造和方法被固定到支撑构件210。例如,支撑构件210以及第一测量构件220和第二测量构件240在它们的边缘附近可以具有紧固孔214c和240c,并且紧固构件214,诸如螺钉,螺栓等,可以通过紧固孔214c和240c进行紧固以将第一测量构件220和第二测量构件240固定到支撑构件210。如此,第一测量构件220和第二测量构件240通过简单的构造被稳定地固定到支撑构件210。
然而,本发明实施例不限于此,第一测量构件220和第二测量构件240可以通过任何不同的方法被固定到支撑构件210。
[0110] 当呈块状的第一测量构件220和第二测量构件240如上所述分离地安装到支撑构件210上时,具有各种宽度和节距的太阳能电池100的特性能够被测量。也就是说,通过提供包括了各种尺寸和节距的第一测量部分222和第二测量部分242的第一测量构件220和第二测量构件240,在其中适合于待测量的太阳能电池100的第一测量构件220和第二测量构件240被固定到支撑构件210的状态下,可以测量太阳能电池100的特性。
[0111] 本发明的实施例阐述了支撑构件210以及第一测量构件220和第二测量构件240均具有排气孔212。排气孔212可以形成在第一连接部分224和第二连接部分244中,由于第一测量构件220和第二测量构件240穿透支撑构件210,所以第一测量构件220和第二测量构件240不直接与特性测量有关。这使得测量设备200和太阳能电池100彼此更加紧密地接触,可以提高测量特性的精确性。然而,本发明实施例不限于此。也就是说,由于第一测量部分222和第二测量部分242从支撑构件210的前表面突出,在支撑构件210的前表面与第一测量部分222和第二测量部分242的接触面之间的空间可以作为排气空间。各种其它改变也是可能的。
[0112] 图8示出了根据本发明另一实施例的测量设备的立体图,图9是沿图8的线IX-IX截取的截面图。
[0113] 参考图8和9,在根据本发明实施例的测量设备200中,支撑构件210具有对应于第一测量部分222和第二测量部分242的第三孔210c和第四孔201d。
[0114] 第一测量构件220的第一连接部分224在支撑构件210的后表面处彼此相连以延伸一长度,并且第一测量部分222从第一连接部分224突出,以便从支撑构件210的前表面暴露同时填充第三孔210c。如此,第一测量部分222布置在支撑构件210的前表面上以与第一电极部分420接触。相似地,第二测量构件240的第二连接部分244在支撑构件210的后表面处彼此相连以延伸一长度,并且第二测量部分242从第二连接部分244突出,以便从支撑构件210的前表面暴露同时填充第四孔210d。如此,第二测量部分242布置在支撑构件210的前表面上以与第二电极部分440接触。
[0115] 在发明的实施例中,不提供绝缘层(参见图5的(a)中的参考标记250),而是使用由绝缘材料形成的支撑构件210将第一测量部分222和第二测量部分242彼此间隔开。这将提高电稳定性。
[0116] 尽管本发明的实施例阐述了排气孔212形成在支撑构件210内,然而,本发明的实施例不限于此。也就是说,第一测量部分222和第二测量部分242可以被构造为从支撑构件210的前表面突出,以便允许空气通过第一测量部分222和第二测量部分242的接触面与支撑构件210的前表面之间的空间排出。各种其它改变也是可能的。
[0117] 图10示出了根据本发明另一实施例的测量设备的立体图。
[0118] 参考图10,在本发明的实施例中,第一连接部分224和第二连接部分244与第一测量部分222和第二测量部分242位于相同的平面上,并且可以具有与第一测量部分222和第二测量部分242大致相同的厚度。即,在本发明的实施例中,第一测量构件220横跨第一电极部分420而形成,这使得彼此相互间隔开的第一电极部分420只与第一测量部分222相接触,即使当第一测量构件220在支撑构件210的前表面上延伸一长度时。类似地,第二测量构件240横跨第二电极部分440而形成,这使得彼此相互间隔开的第二电极部分440只与第二测量部分242相接触,即使当第二测量构件240在支撑构件210的前表面上延伸一长度时。
[0119] 当第一连接部分224和第二连接部分244与第一测量部分222和第二测量部分242如上所述位于相同的平面上时,包括第一连接部分224和第一测量部分222的第一测量构件220与包括第二连接部分244和第二测量部分242的第二测量构件240可以通过在支撑元件
210上形成导电层并随后对其进行刻图的方式容易且简单地形成。这会使得制造简单化并提高生产力。
[0120] 此外,绝缘层250在支撑构件220的前表面上、未形成有第一测量构件220和第二测量构件240的位置处布置,这会提高电稳定性。然而,本发明的实施例不限于此,并且仅第一测量构件220和第二测量构件240可以形成在支撑构件210上而不具有绝缘层250。可选择地,如图11中的例子所示出的,对应于第一测量构件220和第二测量构件240的凹槽210e和210f形成在支撑构件210中,之后使用导电材料填充上述凹槽以形成第一测量构件220和第二测量构件240。尽管图11阐述了容纳在凹槽210e和210f内的第一测量构件220和第二测量构件240的第一测量部分222和第二测量部分242以及第一连接部分224和第二连接部分244位于相同的平面上,但是第一测量部分222和第二测量部分242的接触面可以从第一连接部分224和第二连接部分244突出,如图1至9中的例子所示出的那样。各种其它改变也是可能的。
[0121] 当第一测量部分222和第二测量部分242以及第一连接部分224和第二连接部分244如上所述位于相同的平面上时,第一测量构件220和第二测量构件240可以通过简单的过程形成。
[0122] 图12示意性示出了根据本发明另一实施例的测量设备200的立体图,图13是图12中A部分的平面图,图14是沿图13的线B-B截取的截面图。此外,图15是图12中所示的测量设备200上的太阳能电池100的电流/电压特征的测量结果截面图。为简单和清楚起见,在太阳能电池100的组成元件中,只显示了半导体衬底10、第一电极42的第一电极部分420和第二电极44的第二电极部分440。此外,为了达到清楚理解的目的,在图13中,只显示了电极42和44的电极部分420和440、测量构件220和240以及真空导入孔204a和204b。
[0123] 参考图12至14,根据本发明实施例的测量设备200包括测量单元201,其包括被构造成与太阳能电池100的电极42和44接触的测量部分222和242并且直接与太阳能电池100的特性测量相关,测量设备200还包括真空单元203,该真空单元产生真空使得测量单元201与太阳能电池100紧密接触。在这种情况下,真空单元203包括布置在测量单元201的安置有太阳能电池100的第一表面(图中的上表面)上的真空诱导器(vacuum inducer)204,真空诱导器204提供排气通道用于在测量部分222和242周围产生真空状态。此外,真空单元203进一步包括布置在测量单元201的与第一表面相反的第二表面上(图中的下表面)的真空腔206,真空腔206通过将空气通过排气通道排出而将真空施加至真空诱导器204的排气通道。
在下面其将被更加详细地描述。
[0124] 在本发明的实施例中,测量单元201的测量部分222和242形成于板状支撑构件210上。即,测量单元201可以包括支撑构件210和布置在支撑构件210上的测量部分222和242。如此,在本发明的实施例中,将测量单元201构造成使得测量构件220和240与板状支撑构件
210结合,这使得测量设备200比常规的杆状测量设备具有更加简单和稳定的构造。
[0125] 板状支撑构件210用于稳定地支持测量部分222和242。在这种情况下,支撑构件210具有完全均匀的厚度并且可以具有矩形平面形状,以具有与太阳能电池100的一部分或整个太阳能电池100相对应的尺寸。例如,支撑构件210可以是单板,被构造为支撑所有的测量部分222和242。如此,支撑构件210的构造可以简化,并且可以具有优异的强度。然而,本发明实施例不限于此,并且支撑构件210可以在其厚度、形状、尺寸等方面通过各种方式进行改变。
[0126] 此外,在本发明的实施例中,支撑构件210可以包括用于对来自于测量部分222和242的所测得的电流、电压等进行传输的配线210a。即,支撑构件210可以包括将测量部分
222和242连接至外部电流计、外部电压源等的配线210a。支撑构件210的除了配线210之外的其余部分可以由电绝缘材料形成。例如,在本发明的实施例中,支撑构件210可以是印刷电路板(PCB)。当支撑构件210包括配线210a时,用于固定和/或电连接测量部分222与242的附加组件不是必需的,这能够最大程度地简化测量单元201的结构。
[0127] 支撑构件210具有排气孔212。支撑构件210的排气孔212可以布置在不同位置以排出处于形成在真空诱导器204中的排气通道中的空气。例如,排气孔212可以遍及支撑构件210而密集地分布。在这种情况下,排气孔212可以形成在未形成有测量部分222和242或测量构件220和240以及配线210a的位置。如此,真空诱导器204的排气通道中的空气易于被排出,这使得测量部分222和242与太阳能电池100的电极42和44紧密接触,从而提高测量精度。
[0128] 固定于支撑构件210的测量部分222和242可以被布置成构造测量构件220和240,每个测量构件在一行中延伸一长度。也就是说,每个测量构件220和240可以包括在其纵向方向上(在图中沿y轴方向)沿一行布置的测量部分222和242,并且测量构件220和240在与其纵向方向上交叉的方向上(比如,在与纵向垂直的方向或沿图中的x-轴方向)平行地排列。如上所述,在本发明实施例中,由于测量部分222和242被固定至具有配线210a的支撑构件210,所以用于固定和/或电连接测量部分222和242的附加元件不是必需的。在一个例子中,测量部分222和242可以通过焊接等以不可移动的方式被固定至具有配线210a的支撑构件210。在另一个例子中,测量部分222和242不需要固定,只是简单地被放置在真空诱导器204的真空引入孔204a和204b中。在这种情况下,真空诱导器204可以用作测量部分222和
242的物理安放座。
[0129] 本发明的实施例阐述了测量部分222和242从支撑构件210突出。举例来说,测量部分222和242是弹性金属针。如此,为了测量太阳能电池100的特性,当测量部分222和242实现了与电极42和44的强接触时,测量部分222和242会变形以避免对电极42和44造成损害。下文中将参考图14和15对其进行更加详细地描述。通过这种方式,由于不需要在它们之间放置任何用于减震的弹性构件就能够实现测量部分222和242与电极42和44的紧密接触,因此,测量部分222和242可以具有简化的结构。然而,本发明实施例不限于此,并且测量部分
222和242可以具有弹性构件(例如,弹簧)。此外,如图17中的例子所示的,测量部分222和
242可以被构造为具有宽的且平坦的表面的电极极板。
[0130] 在本发明的实施例中,测量构件220和240可以包括第一测量构件220和第二测量构件240,第一测量构件220包括对应于第一电极42的第一测量部分222,第二测量构件240包括对应于第二电极44的第二测量部分242。第一测量构件220可以彼此间隔开恒定距离,并且第二测量构件240可以彼此间隔开恒定距离。
[0131] 第一测量构件220的第一测量部分222在与太阳能电池100的电极42和44的纵向交叉的方向上通过支撑构件210的配线210a而彼此电连接。类似地,第二测量构件240的第二测量部分242在与太阳能电池100的电极42和44的纵向交叉的方向上通过支撑构件210的配线210a而彼此电连接。
[0132] 在本发明的实施例中,如上所述,第一测量构件220在与太阳能电池100的第一电极部分420的纵向交叉的方向上(在图中沿y轴方向)延伸,从而横跨第一电极部分420布置(在垂直于第一电极部分420的方向上)。类似地,第二测量构件240在与太阳能电池100的第二电极部分440的纵向交叉的方向上(在图中沿y轴方向)延伸,从而横跨第二电极部分440布置(在垂直于第二电极部分440的方向上)。此外,第一测量构件220和第二测量构件240在第一电极部分420和第二电极部分440的纵向上(在图中沿x轴方向)交替地并排排列。
[0133] 由于上述构造,如图13中的例子所示,每个第一测量构件220的第一测量部分222的位置对应于彼此间隔开的第一电极部分420,并且每个第二测量构件240的第二测量部分242的位置对应于彼此间隔开的第二电极部分440。如此,第一测量部分222和第二测量部分
242在测量构件220和240的纵向上(在图中沿y轴方向)彼此偏离。这是因为第一电极部分
420和第二电极部分440在测量构件220和240的纵向上(在图中沿y轴方向)彼此间隔开。例如,彼此靠近的第一测量构件220和第二测量构件240的第一测量部分222和第二测量部分
242以Z字形图案布置。然而,本发明的实施例不限于此。
[0134] 对于第一测量构件220,电压(即,当第一电极42连接至p-型导电区域时产生的正电压,或当第一电极42连接至n-型导电区域时产生的负电压)可以施加至某些第一测量构件220上。此外,通过其它第一测量构件220测量电流(即,正电流或负电流)。这样,在本发明的实施例中,由于施加了电压的第一测量构件220与用于测量电流的第一测量构件220彼此分开,多以用于施加电压和测量电流的设备、配线210a等就被简化,如此,能够显著地缩短第一测量构件220之间的距离,并且简化测量单元201的结构。因此,测量设备200可以自由地用于测量其中电极42和44具有小宽度和节距的太阳能电池100的特性。此外,施加了电压的第一测量构件220的数量与用于检测电流的第一测量构件220的数量可以自由改变,这能够在各种电压下对电流进行检测,并且使得电阻最小化。
[0135] 类似地,对于第二测量构件240,电压(即,当第二电极44连接至n-型导电区域时产生的负电压,或当第二电极44连接至p-型导电区域时产生的正电压)可以施加至某些第二测量构件240,并且通过其它第二测量构件240测量电流(即,负电流或正电流)。这样,在本发明的实施例中,由于施加了电压的第二测量构件240与用于测量电流的第二测量构件240彼此分开,所以测量设备200的结构被简化,并且显著地缩短了第二测量构件240之间的距离。因此,测量设备200可以自由地用于测量其中电极42和44具有小宽度和节距的太阳能电池100的特性。此外,施加了电压的第二测量构件240的数量与用于检测电流的第二测量构件240的数量可以自由改变,这能够在各种电压下对电流进行检测,并且使得电阻最小化。
[0136] 测量单元201的测量部分222和242与太阳能电池100的电极42和44紧密接触,以便于精确地测量太阳能电池100的特性。为此,在本发明的实施例中,真空单元203被设置用来使得测量部分222和242与电极42和44紧密接触。真空单元203通过排气产生真空状态,从而使得测量部分222和242与电极42和44紧密接触。
[0137] 采用与根据上述的实施例所述的太阳能电池100相同的方式,当太阳能电池100具有这样的结构(所谓的后表面电极结构),即其中第一电极和第二电极位于相同的表面时,太阳能电池100的电极42和44与测量部分222和242之间的紧密接触可以对测量精确度产生显著影响。即,当第一电极42和第二电极44布置在不同的表面时,包括了测量部分222和242的一个测量单元201布置在第一电极42所处的表面上,包括了测量部分222和242的另一个测量单元201布置在第二电极44所处的表面上。也就是说,由于两个测量单元201分别布置在包括了电极42和44的太阳能电池100的两个表面上以便在测量期间挤压太阳能电池100,从而电极42和44与测量部分222和242可以平稳地彼此接触。然而,在本发明的实施例中,由于当第一电极42和第二电极44布置在相同的平面上时,测量单元201仅布置在一个表面上,所以仅当测量单元201与太阳能电池100紧密接触时,才能够实现精确的测量。
[0138] 由于该原因,在本发明的实施例中,测量设备200包括真空单元203和测量单元201。如此,太阳能电池100的电极42和44与测量部分222和242之间的紧密接触可以通过简单的结构牢固地保持。此外,由于通过施加真空而非向太阳能电池100的未布置有电极42和
44的表面施加压力,来使太阳能电池100的电极42和44与测量部分222和242进行紧密接触,所以可以使对电极42和44的损害最小化。
[0139] 真空单元203可以包括真空诱导器204和向真空诱导器204施加真空的真空腔206。在这种情况下,真空诱导器204可以布置在测量单元201的第一表面上(太阳能电池100安置在该第一表面上并且测量部分222和242布置在该第一表面上),并且真空腔206可以布置在测量单元201的第二表面上,从而布置真空诱导器204和真空腔206,其中测量单元201介于真空诱导器204和真空腔206之间。如此,布置在与测量部分222和242相同表面处的真空诱导器204可以具有简化的结构,从而能够使测量部分222和242与电极42和44紧密接触。此外,真空腔206,其具有用于施加真空的结或者是需要连接至其它真空应用设备(例如,排气泵或排气设备),并不位于测量部分222和242以及电极42和44附近,这可以简化测量单元
201的、与真空诱导器204以及测量部分222和242相反的其它表面的结构。
[0140] 在真空诱导器204中打孔而形成真空诱导孔204a和204b,以供测量部分222和242穿过。真空诱导孔204a和204b可以包括供第一测量部分222穿过的第一真空诱导孔204a,以及供第二测量部分242穿过的第二真空诱导孔204b。
[0141] 举例来说,在本发明的实施例中,真空诱导器204可以呈板的形式,其厚度等于或小于测量部分222和242的高度,并且在板状真空诱导器204中打孔而形成真空诱导孔204a和204b。真空诱导器204固定至测量单元201使得测量部分222和242被容纳在真空诱导孔204a和204b中。在这种情况下,测量部分222和242的端部可以位于与真空诱导器204的上表面(即,与支撑构件210相反的表面)相同的高度,或者从真空诱导器204的上表面突出,这是因为真空诱导器204的厚度等于或小于测量部分222和242的高度。
[0142] 真空诱导孔204a和204b具有比容纳在其中的测量部分222和242更大的平面面积。如此,可以在真空诱导孔204a和204b的内表面与测量部分222和242的外表面之间限定的用于空气流动的空间。该空间也可以被用作排气通道。在平面图中观察时,排气通道具有封闭的形状以便在测量设备200与太阳能电池100处于紧密接触的状态下确保有效空气排放。只要可以在测量部分222和242的周围能够限定排气通道,真空诱导孔204a和204b还可以具有任何其它各种形状(比如,圆形和多边形)。
[0143] 在本发明的实施例中,真空诱导孔204a和204b以1:1的比率对应于测量部分222和242。如此,测量部分222和242在它们的整个外表面周围分别都有独立的封闭排气通道。这能够有效地在各个测量部分222和242周围形成真空状态,从而在测量太阳能电池100的特性时,实现了各个测量部分222和242与电极42和44之间的更加紧密的接触。然而,本发明实施例不限于此,真空诱导孔204a和204b可以对应于测量部分222和242。下面参考图16,该方案将被更加详细地描述。
[0144] 真空诱导单元204进一步包括排气孔204c,其位于未形成有测量部分222和242的位置。真空诱导器204的排气孔204c可以通过真空诱导器204进行排气。如此,在测量太阳能电池100的特性时,太阳能电池100可以与真空诱导器204在除测量部分222和242之外的地方紧密接触,这能够使得太阳能电池100与测量部分222和242更加有效地紧密接触。例如,排气孔204c可以遍及真空诱导器204密集地分布,并且能够定位成与支撑构件210的排气孔212重合。这能够通过真空诱导器204的排气孔204c增加排气效率。然而,本发明实施例不限于此,真空诱导器204的排气孔204c可以不与支撑构件210的排气孔212重合。
[0145] 真空诱导器204可以由绝缘材料组成,以便不干扰电流测量等。例如,真空诱导器204可以由易于被制作成任意不同形状的树脂组成。然而,本发明实施例不限于此,真空诱导器204可以由各种其它不同材料组成。
[0146] 真空诱导器204被固定,以便其与测量单元201的支撑构件201间隔开一给定距离。例如,填料件207被插入真空诱导器204与测量单元201的支撑构件210之间。填料件207呈闭合平面形状(比如,矩形),以围绕真空诱导器204和测量单元201的边缘以便从外部绝缘和封闭真空诱导器204与测量单元201之间的空间。填料件207可以从各种已知的密封构件中选择,比如,可以是密封圈。
[0147] 当填料件207被插入真空诱导器204与支撑构件210之间时,在真空诱导器204与支撑构件210之间的填料件207的内部限定了与填料件207的厚度对应的空间。当真空腔206通过从真空导诱导器204中排出空气而向真空诱导器204施加真空时,(上述结构)能够保证空气更顺畅地排出。当不存在上述的空间时,由于由各个排气通道以及排气孔204c和212提供的排气区域并不充足,导致不能够实现充分的排气。
[0148] 尽管图中只是示出了填料件207被插入测量单元201和真空诱导器204之间,填料件207也可以附加地位于测量单元201和真空腔206之间。各种其它变换也是可能的。
[0149] 布置在测量单元201的第二表面上的真空腔206可以具有用于施加真空的结构,或者是可以连接至真空设备,以向真空诱导器204施加真空。例如,在本发明的实施例中,真空腔206可以具有排气孔206a和突出部206b,通过与支撑构件210紧密接触实现结构的稳定。即,真空腔206可以包括外部凸缘部206c,该外部凸缘部的上部具有开口,并且具有底面和侧面以限定内部空间,突起部206b从底面突起。外部凸缘部206c和突起部206b之间的空间可以作为排气路径206a。此外,外部凸缘部206c具有连接孔206d,用于与排气路径206a连通。连接孔206d连接至真空设备。
[0150] 真空腔206由能够保持真空状态的各种材料中的任意材料组成。各种已知材料可以被用作真空腔206的组成材料,因而,本发明的实施例不限于此。
[0151] 在本发明的实施例中,如上所述的测量单元201,真空诱导器204和真空腔206可以通过联接构件209彼此结合在一起。通过这种方式,测量设备200可以具有简单的构造,并且确保易于进行测量。
[0152] 本发明的实施例阐述了,测量单元201、真空诱导器204和真空腔206可以通过诸如螺钉的联接构件209彼此固定在一起。在这种情况下,诸如螺钉的联接构件209在填料件207的外部被固定为将测量单元201、真空诱导器204和真空腔206联接在一起,从而不干扰由填料件207密封的空间。这种固定方式确保可以通过简单的配置和方法实现前述元件的结合。然而,本发明的实施例不限于此,其它各种结构和方法可以用于使测量单元201、真空诱导器204和真空腔206彼此结合。
[0153] 参考图14和15,一种使用上述测量设备200来测量太阳能电池100的特性的方法在下文中将被更加详细地描述。如上所述的,在本发明的实施例中,测量部分222和242的高度大于真空诱导器204的厚度,使得测量部分222和242的端部可以从真空诱导器204的上表面稍微突出。在太阳能电池100的电极42和44在其上侧与测量部分222和242对齐的状态下通过真空腔206施加真空时,通过形成在真空诱导器204的真空诱导孔204a和204b中的排气通道将空气排出,从而在测量部分222和242周围产生真空状态。这使得测量部分222和242与太阳能电池100的电极42和44紧密接触。在本发明实施例中,如图15中的例子所示的,测量部分222和242可以稍微弯曲或扭弯实现与电极42和44紧密接触,这是因为测量部分222和242如上所述是弹性的。在这种情况下,第一测量构件220横跨第一电极部分420对齐,第二测量构件240横跨第二电极部分440对齐。在这种状态下,使用测量部分222和242测量太阳能电池100的电流、电压等。
[0154] 如上所述,在本发明的实施例中,测量设备200完全包含真空单元203,以在进行太阳能电池100的特性测量时,使太阳能电池100与测量部分222和242紧密接触。这会产生改进的测量精度和稳定的测量,并且最小化对测量部分222和242以及太阳能电池100的损害及其变形。特别地,在测量其中第一电极42和第二电极44位于相同表面上的太阳能电池100时,太阳能电池100的电极42和44可以与测量部分222和242紧密接触,即使当测量设备200仅位于太阳能电池100的一个表面时。
[0155] 图16示出了根据本发明另一实施例的测量设备中的测量单元和真空诱导器的平面图。为了实现清楚和简要的描述,在图16中,仅示出了与图13中所示的相对应的部分。
[0156] 参考图16,在本发明的实施例的测量设备中,真空诱导器204的真空诱导孔204a和204b定位成与各个测量部分222和242对应。即,测量部分222和242被定位在一个真空诱导孔204a或204b内。如此,在平面上观察,真空诱导孔204a和204b具有相对宽大的表面区域,这使得真空诱导孔204a和204b易于形成,并且具有高的排气效率。
[0157] 在本发明的实施例中,例如,一个第一真空诱导孔204a在第一测量构件220的纵向上是细长的,使得第一测量构件220的第一测量部分222位于第一真空诱导孔204a内。类似地,一个第二真空诱导孔204b在第二测量构件240的纵向上是细长的,使得第二测量构件240的第二测量部分242位于第二真空诱导孔204b内。如此,彼此靠近布置以组成单个列的测量部分222或242,一起位于单个真空诱导孔204a或204b内,由于真空诱导孔204a或204b具有过大的表面区域,这能够使得对排气效率造成的损害最小化。然而,本发明的实施例不限于此,一个真空诱导孔204a或204b可以对应于以各种数量和布置设置的测量部分222或
242。在一个例子中,提供一个真空诱导孔204a或204b,所有的测量部分222或242可以位于真空诱导孔204a或204b内。在另一个例子中,不是根据第一测量部分222和第二测量部分
242区分真空诱导孔204a和204b,而是第一测量部分222和第二测量部分242一起位于一个真空诱导孔内。各种其它改变也是可能的。
[0158] 图17示出了根据本发明进一步实施例的测量设备的立体图。为了清楚地理解,在图17中,只示出了测量单元和真空诱导器。除了测量单元和真空诱导器之外,其它部分与上面的描述相同或类似,因而,与这些有关的描述和图在下文中被忽略。
[0159] 参考图17,在根据本发明实施例的测量设备200的测量单元201中,测量部分222和242是具有平坦接触表面的焊盘的形式。甚至在这种情况下,测量部分222和242从支撑构件
210突出,因此,真空诱导器204位于测量单元201的第一表面上,使得突起的测量部分222和
242位于真空诱导器204内。
[0160] 尽管图中示出了真空诱导器204的真空诱导孔204a和204b以一比一的比率对应于测量部分222和242,本发明的实施例不限于此。因此,如图16所示,测量部分222或242可以对应一个真空诱导孔204a或204b。
[0161] 以上描述的特征、配置、效果等被包括在本发明的至少一个实施例中,不能被限制只在一个实施例中。此外,如在每一个实施例中阐述的特征、配置、效果等可以考虑其他实施例进行实施,它们可以彼此结合,或被本领域技术人员修改。因而,与这些结合和修改相关的内容应该被视为包含在本发明的范围和精神内,如在所附权利要求中所公开的那样。
[0162] 相关申请的交叉引用
[0163] 本申请要求向韩国知识产权局提交的、申请日为2013年12月3日、申请号为10-2013-0149389的韩国专利申请,和申请日为2014年11月18日、申请号为10-2014-0160544的韩国专利申请的优先权及其利益,上述申请公开的内容在此作为参考并入本文。