硅片检测方法及其所用的硅片承载装置制造方法及图纸

本发明专利技术的硅片检测方法，用于检测识别具有微裂纹缺陷的硅片，包括：将待测硅片放置于硅片承载装置；对硅片承载装置进行热处理；冷却前述经热处理的待测硅片；检测冷却后的待测硅片是否具有微裂纹缺陷。本发明专利技术的用于上述硅片检测方法的硅片承载装置，包括手柄和放置待测硅片的承载架，承载架上具有用于插入待测硅片的一体式挡齿。本发明专利技术的硅片检测方法操作简单，易于实施；实施成本低廉，所需辅材便宜；检测效率高，灵活性更强。本发明专利技术的硅片承载装置的插片部表面具有呈直线排布的挡齿，挡齿用于插入待测硅片，插片部和杆本体部的材质一致以保证在热应力实验中不会因为材料不同而发生接触换热；插片部与硅片为点接触，从而保证硅片的受热均匀性。

Silicon wafer detection method and its silicon wafer bearing device

The silicon wafer detection method of the present invention is used for detecting and identifying silicon wafers with micro-crack defects, including: placing the silicon wafer to be tested in the silicon wafer bearing device; heat treating the silicon wafer bearing device; cooling the aforementioned heat treated silicon wafer to be tested; and detecting whether the cooling silicon wafer to be tested has micro-crack defects. The silicon wafer bearing device for the silicon wafer detection method comprises a handle and a bearing frame for placing the silicon wafer to be measured, on which an integral gear for inserting the silicon wafer to be measured is provided. The silicon wafer detection method of the invention has the advantages of simple operation, easy implementation, low implementation cost, cheap auxiliary materials, high detection efficiency and stronger flexibility. The surface of the insert part of the silicon wafer bearing device of the present invention has straight-line arrays, which are used to insert the silicon wafer to be measured. The material of the insert part and the rod body part are the same to ensure that the contact heat transfer does not occur because of the different materials in the thermal stress experiment; the insert part contacts the silicon wafer as a point, so as to ensure the uniform heating of the silicon wafer. Sex.

【技术实现步骤摘要】
硅片检测方法及其所用的硅片承载装置
本专利技术属于光伏太阳能电池硅片缺陷检测
，具体涉及一种硅片检测方法，还涉及一种用于上述检测方法的硅片承载装置。
技术介绍
在全球经济突飞猛进的今天，能源和环境一直是困扰世界各国发展的主要问题。煤炭、石油、天然气等作为人类目前生产、生活的主要能源，因过度开采已面临枯竭，而其对地球环境产生的负面影响也日益彰显。为此，寻找一种可持续的绿色能源对于人类未来极为重要。其中，太阳能作为一种新能源和可再生资源，取之不尽用之不竭，而且绿色无污染，受到世界各国的重视，特别是晶体硅片电池为主导的光伏太阳能行业的发展尤其引人注目。硅片品质是影响太阳能电池发电效率的关键因素。硅片的内部缺陷，比如隐裂(微裂纹)等，会增加太阳能发电器件在输运过程中的破损风险，同时也会降低光伏电站的使用寿命。在硅片制造过程中，如何快速、有效地剔除存在隐裂、微裂纹的不良硅片，寻求一种低成本的成品硅片品质检测方法，衡量同批次硅片的整体质量，保证硅片品质显得尤为重要。目前，人工目视检测法是硅片微裂纹缺陷检测最为直接的方法。但该方法主要依赖检测人员的工作经验，且易受到环境光线强度、入射角的影响，往往导致不同检测人员对同一硅片裂纹情况得出不同结论。此外，人工目视检测不能观察到硅片内部的缺陷，而且效率低，故而本方法常用于硅片质量抽检及其它检测方的辅助检测。为了克服目视检测法的技术缺陷，多种硅片微裂纹的新型检测方法应运而生。例如，信息产业部电子第二十四研究所利用光的透光性研制了一种新的抛光材料表面缺陷无损检测设备。还有，利用光致发光原理、电致发光原理，结合CCD图像传感器设计的硅片检测设备在微裂纹检测领域也有应用。但是，这些新型的硅片微裂纹检测技术无一例外地存在以下弊端：(1)超声探伤仪、红外损伤仪和电致发光系统等设备造价高昂，其价格通常在十几万到几十万不等，质量好、性能可靠的硅片分选机甚至高达几百万，不少企业和科研单位无力购买；(2)这些设备原理复杂、流程繁琐、体积庞大、需要专业人员现场操作，对于大多数技术工人来说操作较为困难；(3)随着市场需求的改变，目前硅片厚度趋于薄片化，现有检测设备越来越难以承担检测薄片化硅片内部品质的任务；(4)对硅片内部1mm以下的微裂纹，现有硅片分选机无法识别，在产线流转过程中，特别是下游太阳能组件层压工段，微裂纹会扩展，进而影响成品太阳能电池组件的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种硅片检测方法，可用于衡量、评估同批次硅片的整体质量，以快速、有效地剔除存在隐裂、微裂纹等内部缺陷的不良硅片。本专利技术的目的还在于提供一种用于上述检测方法的硅片承载装置。本专利技术所采用的一种技术方案是：硅片检测方法，用于检测识别具有微裂纹缺陷的硅片，包括步骤：提供硅片承载装置及待测硅片，将待测硅片放置于硅片承载装置；对置于硅片承载装置的待测硅片进行热处理；冷却前述经热处理的待测硅片；以及检测前述经冷却后的待测硅片是否具有微裂纹缺陷。本专利技术的特点还在于，在对待测硅片进行热处理的步骤中，将待测硅片及承载待测硅片的硅片承载装置置于80℃～500℃的加热装置内，在该温度下保温10～30min，以确保待测硅片受热均匀。热处理后的待测硅片置于水中进行冷却。利用硅片分选机检测经冷却后未破损的待测硅片是否具有微裂纹缺陷。待测硅片的热处理温度为100～400℃。加热装置选用马弗炉。本专利技术所采用的另一种技术方案是：用于上述硅片检测方法的硅片承载装置，包括手柄和放置待测硅片的承载架，手柄与承载架可拆卸式连接，承载架上具有用于插入待测硅片的一体式挡齿。本专利技术的特点还在于，承载架包括两平行端板，在两端板的内侧面之间平行设置至少一根支撑杆和至少两根插片杆，支撑杆位于插片杆的下方，插片杆分别位于支撑杆两侧，插片杆表面具有一体式挡齿，待测硅片插入于支撑杆两侧的插片杆的一体式挡齿之间，端板的外侧面上设置有连接手柄的卡扣件。承载架包括三根支撑杆和四根插片杆，其中一根支撑杆连接两端板的基部中心，另两根支撑杆均匀分布在位于基部中心处的支撑杆的两侧，在两端板的侧部各均匀连接两根插片杆。插片杆包括杆本体部和插片部，杆本体部连接两端板的侧部，在杆本体部的中部位置向外凸起形成插片部，插片部表面具有用于插入硅片的呈直线排布的一体式挡齿。本专利技术的有益效果是：本专利技术的硅片检测方法至少具有下述的优点或有益效果：(1)本专利技术的检测方法操作简单，易于实施，普通操作人员仅需简单培训，均可快速掌握，无需专业人士进行跟踪指导；(2)其实施成本低廉，所需辅材较为便宜，其中，所需的加热装置价格通常在几千元到几万元之间，比现有CCD检测设备的价格更低；(3)该方法检测效率高，相比于红外探伤仪或超声探伤仪等需要扫描成像的检测方法，本方法效率更高，灵活性更强；(4)该方法可作为现有分选机检测的辅助检测手段。现有的分选机在进行硅片裂纹检测时，通常无法识别微小的硅片裂纹，而通过热应力处理后，这些微裂纹会在热应力作用下进行扩展，也就是，热应力对微裂纹有放大作用，这样可以将分选机难以识别的微裂纹通过热应力处理甄别出来。本专利技术的用于上述检测方法的硅片承载装置针对硅片内部缺陷的热应力检测方法而设计，承载架的材质选用耐热材料且有一定的热疲劳性，优选地，承载架的材质为不锈钢，以能够完成硅片热应力实验的要求。两端板的形状设计为包括基部和设置在基部边缘的两侧部的U形，可以减轻端板的自身重量，同时，支撑杆、插片杆的连接，增强了承载架的牢固性。与普通花篮不同的是，插片杆的插片部表面具有呈直线排布的挡齿，挡齿用于插入待检测的硅片，插片部和杆本体部的材质一致，比如均为优选的不锈钢，以保证在热应力实验中不会因为材料不同而发生接触换热；还有，插片部与硅片的接触为点接触，从而保证了硅片整片的受热均匀性。附图说明图1是采用本专利技术的硅片检测方法进行硅片质量评估的试验结果图；图2是本专利技术的硅片承载装置的承载架的立体结构图；图3是图2的俯视图；图4是图2中端板的截面剖视图；图5是图2中插片杆的立体结构示意图；图6是本专利技术的硅片承载装置的手柄的立体结构图；图7是本专利技术的硅片承载装置的承载架与手柄的配合前示意图；图8是本专利技术的硅片承载装置的承载架与手柄的配合后示意图。图中，1.承载架，11.端板，12.支撑杆，13.插片杆，14.卡扣件，111.侧部，112.基部，131.杆本体部，132.插片部，2.手柄，21.握持部，22.结合部。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。实施例1硅片受热再进行水冷处理时，因为热量的突然释放，硅片内部会形成分布不均的热场，产生温度梯度，进一步产生热应力。该热应力与水冷前后的温差有关，温差越大，热应力越大。在相同热应力下，即在相同的退火温差下，硅片损伤程度越大，存在的碎裂风险越高。本专利技术基于上述原理，提出一种硅片检测方法，用以快速识别硅片微裂纹缺陷，检测同批次硅片的整体品质。与现有硅片检测方法相比，该方法操作简单、直接，成本低廉，而且检测过程速度快，准确度高，具有一定的应用优势。测试人员准备一定数量的待测硅片，使用加热装置将待测硅片加热至一定温度，保温一段时间，确保所有硅片受热均匀，且达到指定温度，之后快速将所测硅片放进常温、干净的自来水中进行水冷。水冷后，清点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.硅片检测方法，其特征在于，用于检测识别具有微裂纹缺陷的硅片，包括步骤：提供硅片承载装置及待测硅片，将所述待测硅片放置于所述硅片承载装置；对置于硅片承载装置的待测硅片进行热处理；冷却前述经热处理的待测硅片；以及检测前述经冷却后的待测硅片是否具有微裂纹缺陷。

【技术特征摘要】
1.硅片检测方法，其特征在于，用于检测识别具有微裂纹缺陷的硅片，包括步骤：提供硅片承载装置及待测硅片，将所述待测硅片放置于所述硅片承载装置；对置于硅片承载装置的待测硅片进行热处理；冷却前述经热处理的待测硅片；以及检测前述经冷却后的待测硅片是否具有微裂纹缺陷。2.根据权利要求1所述的硅片检测方法，其特征在于，在对所述待测硅片进行热处理的步骤中，将所述待测硅片及承载所述待测硅片的硅片承载装置置于80℃～500℃的加热装置内，在该温度下保温10～30min，以确保所述待测硅片受热均匀。3.根据权利要求1所述硅片检测方法，其特征在于，热处理后的所述待测硅片置于水中进行冷却。4.根据权利要求1所述硅片检测方法，其特征在于，利用硅片分选机检测经冷却后未破损的所述待测硅片是否具有微裂纹缺陷。5.根据权利要求2所述硅片检测方法，其特征在于，所述待测硅片的热处理温度为100～400℃。6.根据权利要求2所述硅片检测方法，其特征在于，所述加热装置选用马弗炉。7.用于如权利要求1-6任一项所述的硅片检测方法的硅片承载装置，其特征在于，包括手柄(2)和放置所述待测硅片的承载架(1)，所述手柄(2)与承载架(1)可拆卸式连接，所述承载架(1)上具有用于插入所述待测硅片的一体式挡齿。8.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张济蕾，邓浩，李梦飞，姚宏，
申请(专利权)人：隆基绿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61