SEMI PV60 - レーザースキャンによる PV モジュールの太陽光発電 (PV) シリコンウェーハの亀裂測定の試験方法 -

Abstract

この規格は、太陽光発電 – 材料グローバル技術委員会によって技術的に承認されました。この版は、2014 年 11 月 11 日にグローバル監査およびレビュー小委員会によって発行が承認されました。2015 年 1 月に www.semiviews.org および www.semi.org で入手可能になります。

太陽電池 (PV) 電池用の多結晶および単結晶シリコン ウェーハは、鋳造、チョクラルスキー法、またはその他の制御された凝固法によって製造されます。

これらのシリコンウェーハを使用した太陽電池の製造プロセスでは、機械的ストレスや熱的ストレスにより、欠け、傷、亀裂などの巨視的な欠陥が発生することがよくあります。欠けや傷はクラック発生の起点となる可能性があります。

ひび割れたウェーハはモジュールの製造工程で破損することがあり、生産性の低下やコストの増加を引き起こします。また、モジュール内のウェハが破損すると、モジュールの信頼性が低下する可能性があります。

したがって、高いスループットと再現性で亀裂を識別的に検査し、亀裂の数と長さを測定できるインライン特性評価方法が必要です。

この方法は、レーザー光誘起電流（LBIC）の測定に基づいており、モジュールに印加するバイアス電圧を制御することにより、モジュールのウェーハのクラックのみを検出できます。

この試験方法は、モジュールの結晶シリコン ウェーハの亀裂を特定し、測定します。

この試験方法では、測定装置内で試験片を移動させる機構によってサポートされるモジュールの多結晶および単結晶シリコン ウェーハの特性を評価するためのインライン、非接触、非破壊の方法が採用されています。

この試験方法は、公称エッジ長 ≥125 mm、公称厚さ ≥100 µm の PV 電池の正方形および疑似正方形シリコン ウェーハを対象としています。

高い信頼性と再現性を備えたデータを取得するには、統計的プロセス管理 (SPC) [ISO 11462 など] の下でこの試験方法を実行するのがより効果的です。

この試験方法は、太陽電池の表面をレーザーでスキャンして得られる太陽電池の漏れ電流密度の分布からクラックを検出します。

他の測定方法でも、この試験方法を使用してウェーハの亀裂の数と長さに関する同様の情報が得られる場合があります。ただし、それらの主題はこの試験方法の主題とは異なります。

この試験方法は、試験方法の要件を満たしていれば、オフライン測定にも適用できます。

SEMI E89 — 測定システム分析 (MSA) のガイド
SEMI M59 — シリコンテクノロジーの用語

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