用於描述在透光基底上的薄矽層的特性的方法和裝置的製作方法

2023-07-24 06:43:51 1

專利名稱：：用於描述在透光基底上的薄矽層的特性的方法和裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種用於描述在透光基底上的薄矽層的特性、特別是用於描述太陽能電池坯件的特性的方法和裝置。
背景技術：
：薄層太陽能電池通常在玻璃板基底上製造。在此在高真空過程中在基底上沉積矽(Si)的薄層。這些層典型地具有IOOnm至IOOOnm的層厚。在沉積之後矽通常呈現為無定形的、即非結晶的矽。通過熱處理，即所謂的回火，在600°C至700°C的溫度的情況下，無定形的矽(a-Si)部分地或完全地被轉化為結晶矽(c-Si)。這兩種相的比例(無定形相對結晶或者反之)對於所要製造的太陽能電池的效率是一個重要技術參數，視不同的電池類型而定，該參數應當僅在預定的限度內可變並且由此在製造過程中要被連續監視。該比例例如可以對太陽能電池的效率起作用。在現有技術中US6657708B1(DE69930651T2)通過同時執行拉曼(Raman)反向散射光譜分析測量和(反射)橢球測量描述了薄矽層的光學特徵。其中提出，藉助拉曼反向散射光譜分析來確定結晶的成分、即無定形的和結晶的矽的比例。此外還可以藉助橢球測量、即藉助極化特徵的改變來確定矽層在反射的光中的厚度和粗糙度。這種形式的光學表徵或光學特性描述具有如下缺陷，即拉曼光譜分析是麻煩並緩慢的，因為必須探測極其微小的散射光強度並且此外測量的精度強烈地取決於樣本和探測器的相對位置和幾何取向。因此，所述過程對於在連續的製造過程(英語為「inline」)期間或者在連續地檢驗大面積的矽層的情況下的重複的測量是不太合適的，因為此處幾何取向不是恆定的並且只有短的測量時間可用。由此拉曼光譜分析在實踐中僅在實驗室中被用於檢查抽樣樣本。現有技術中公知的X射線衍射方法在更大程度上具有該缺陷。此外，可用於此的設備受工作原理所限而體積龐大並且難以實現對大面積樣本的檢驗。
發明內容本發明要解決的技術問題是，提供一種用於描述在透光基底上的薄矽層的特性、特別是用於描述太陽能電池坯件的特性的方法和裝置，藉助其可以在短的時間內並且以對相對位置或取向變化的小的敏感性進行光學特性描述。特別是使得可以連續地大批量地描述大面積的移動的產品的特性。光在材料中的吸收通過Lambert-Beer定律來描述IKest=I0·e_ad，其中，I。是原始的光強，d是穿透的材料厚度，^㈣是在穿透之後剩下的剩餘強度，並且α是材料的吸收係數。按照本發明得知，在薄矽層的情況下、特別是在薄層太陽能電池坯件的情況下，在矽的兩種相(無定形、結晶)之間在光的吸收上呈現大的區別，從而通過測量光的吸收係數可以在比現有技術中更短的時間內並且以對在探測器和樣本之間的相對的位置變化和/或取向變化的小的敏感性，光學地表徵或測出矽層中的相的成分。相應地，為了表徵或描述薄矽層的特性，要進行以下步驟-藉助至少一個光學探測器接收透射通過矽層的和/或在矽層上反射的光，-根據接收的光確定矽層對於至少一個波長的吸收係數，並且-藉助吸收係數(和矽層的厚度)確定在矽層的無定形的成分和結晶的成分之間的比例，或藉助吸收係數(和矽層的厚度)確定這些成分之一和這些成分之和之間的比例。相宜地，然後將該比例作為特徵信號輸出或者不輸出而進一步處理。該方法還可以包括對在接收期間用於照射矽層的光源的控制。在本發明的意義下，描述給定波長的光在薄層中的吸收強度的各參數被視為吸收係數，例如吸收係數或照明強度和透射強度(或照明強度和反射強度)的商或者反之。描述無定形矽和結晶矽的相對量以及其中一種相相對於被照射的矽總量的相對成分的各參數被視為比例，例如無定形的矽相對於結晶的矽的材料量比例、濃度比例或質量比例或者反之。按照本發明的用於描述或測量在透光基底上的薄矽層的特性、特別是描述太陽能電池坯件特性的裝置，具有至少一個用於接收透射通過矽層的和/或在矽層上反射的光的光學探測器，以及用於執行上述方法步驟的控制單元。該裝置可以有利地具有在接收期間用於照射矽層的光源。為了照射、接收光和確定吸收係數，可以使用例如在DE19528855A1(在此全面引用其公開內容)中描述的方法以及那裡描述的裝置。例如可以在對於僅一個單個波長、確切地說是在各個窄的波長範圍中確定吸收係數的條件下，確定比例，方法是，在給定的波長和層厚的情況下將吸收係數與對於一系列不同的比例在表中預先存儲的值進行比較並且特別是在這些值之間插值。不需要任何複雜的計算操作。然而在這種情況下，首先需要測量層厚。這例如可以在同一個單個波長的情況下在矽層的回火之前進行，只要矽層還完全是無定形的。因為此處已知吸收係數，所以可以藉助由Lambert-Beer定律的吸收係數確定來導出層厚。作為替代手段，也可以從在VIS-NIR(可見光/近紅外)區域中探測的幹涉光譜確定層厚。由於矽層小的厚度從照明光在層邊界上的部分反射中產生幹涉光譜。其成分取決於層厚，從而可以從光譜中確定厚度。在特別具有優勢的實施方式中，對於可見光的一個波長(確切說是一個窄的波長範圍)為確定所述比例進行吸收係數的確定。在本發明的意義下可見光是包括在380nm和750nm之間的一個或多個波長的電磁輻射。在可見光中在a_Si(無定形矽)和c_Si(結晶矽)之間的吸收區別如此之大，從而能夠以高精度確定所述比例。優選使用在450nm和680nm之間的波長、更優選地使用在500nm和660nm之間的波長。在這些範圍中吸收函數的區別特別大，使得可以實現更高精度的比例。作為測量在可見光波長範圍中的一個或多個吸收係數的補充措施或替代手段，還可以確定在紫外波長範圍(小於380nm的波長)中的和/或在紅外波長範圍(大於750nm的波長)中的一個或多個吸收係數，並且用於確定矽的各相的比例。優選使用光譜儀作為光學探測器，並且對於多個波長分別確定一個吸收係數，其中根據該多個吸收係數確定比例。相應數量的波長的多個吸收係數的使用使得可以以更高的精度確定相的比例，因為以這種方式可以避免例如由幹涉或其它人為因素導致的誤差。作為光譜儀例如可以使用在DE10010213A1(其公開內容在此被完全引用)中描述的光學測量裝置。特別可以僅根據對於可見光的波長確定的吸收係數來確定比例。有利地可以根據多個吸收係數除了比例還可以確定並且特別是輸出矽層的厚度。由此可以不用單獨的測量，就可以同時監視薄的矽層的成分和厚度。在此與現有技術相比，測量裝置更簡單。例如可以從在VIS-NIR範圍中的多通道探測的幹涉光譜中確定層厚。有利地，作為特徵信號，除了所述比例或作為比例的替代參數，還可根據吸收係數或根據多個吸收係數確定並且特別是輸出在無定形矽中的氫摻雜的程度。氫摻雜的程度也如矽層的成分一樣代表製造過程中的一個可能要監視的技術參數。例如其影響矽層的導電性。可以以高的精度並在短的時間內測量和監視。在此又使用在大約900nm和1200nm之間的光譜範圍中對於氫摻雜的和不摻雜氫的矽的不同的吸收變化，以便從吸收係數(或多個吸收係數)中確定摻雜程度。藉助對於一個波長的Lambert-Beer公式或對於多個波長的這樣的公式的方程組也可以實現這點。優選地，在矽層的其它位置上、特別是在基底或矽層藉助傳輸裝置相對於探測器運動之後或期間，重複該方法步驟。這使得可以在連續的過程中測量和監視大面積樣本的局部比例。該局部的測量結果連同樣本的位置信息仿佛表示大面積樣本的映射(英語"mapping")。藉助該映射例如可以分離並且在製造或銷售的進一步過程中不同地處理具有不同特性的樣本區域。按照本發明的裝置合適地具有用於基底和矽層相對於探測器的運動的傳輸裝置。在此優選傳輸裝置的控制器與控制單元相連，其中控制單元取決於傳輸裝置的運動來接收光。該取決於運動的測量使得可以以高的精度在更短的時間內確定各個具有位置分辨力的比例並且由此作為在樣本(基底)上的位置的函數輸出該比例。本發明的主要應用目的是製造太陽能電池，其中，矽層和基底是太陽能電池坯件的組成部分。本發明還包括構造為用於執行按照本發明的方法的電腦程式和控制單元。特別地，模塊化地利用以下模塊進行該構造-用於藉助至少一個光學探測器接收透射通過矽層和/或在矽層上反射的光的軟體模塊，-用於根據接收的光確定矽層對於至少一個波長的吸收係數的軟體模塊，和-用於根據吸收係數確定在矽層的無定形成分和結晶成分之間的比例或者這些成分之一和這些成分之和之間的比例的軟體模塊。此外還可以具有用於在接收期間控制用於矽層的照明的光源的軟體模塊。還可以具有用於將所述比例作為特徵值輸出的軟體模塊。還可以將多個或所有上面提到的各個軟體模塊作為一個共同的軟體模塊來實施。在按照本發明的裝置的一種特別優選的實施方式中，探測器設置在橫梁上並且在此可以相對於矽層移動。這使得可以以大批量在任意點測量大面積的產品。可選地，可以沿著橫梁錯開地設置多個探測器用於同時在多個位置接收光。由此可以擴大過程監視的批量。合適地，用於測量不同波長的多個吸收係數的探測器被構造為光譜儀。矽層的照明優選通過準直鏡頭進行。有利地，可以設置第二光學探測器，其中第一探測器用於接收透射的光並且第二探測器用於接收反射的光。在透射和反射中的同時測量使得可以以更高的精度確定作為表徵參數的比例。特別地，對於具有小的絕對吸收率的薄層，有利地設置至少一個反光鏡，用於這樣偏轉有待探測的光，使得所述有待探測的光順序地多次穿透矽層。以下藉助附圖詳細解釋本發明。在附圖中，圖1示出了一種用於表徵或描述薄層太陽能電池坯件特性的裝置，圖2示出了所述用於特徵描述的方法的流程圖，圖3示出了對於散射的照明光的透射係數的測量結果，圖4示出了對於準直照明光的透射係數的測量結果，圖5示出了僅採用準直光的一種可選的裝置，並且圖6示出了對光進行多次吸收的另一種可選的裝置。在所有的附圖中一致的部件具有相同的附圖標記。具體實施例方式圖1概略地示出了一個用於表徵或描述一個由一透明的玻璃基底2.1和薄矽層2.2組成的薄層太陽能電池坯件2的特性的純示例性裝置1。在太陽能電池坯件2上方，一個用於照射太陽能電池坯件2的光源3可移動地設置在橫梁4(A+B)上，該橫梁包括剛性互相相連的兩部分4A和4B。光源3包括一個示例性的滷素燈3.1、用於提高效率的反射鏡3.2和其中容納了鏡頭3.4和3.5的外殼3.3。滷素燈例如在350nm至2200nm的波長範圍中發出紫外(UV)光、可見(VIS)光和紅外(IR)光。第一鏡頭3.4是準直鏡頭，用於形成並行的射線束，該射線束穿透矽層2.2和基底2.1。射線束例如具有大約為2mm的直徑。與此不同，這樣構造並設置第二鏡頭3.5，使得燈3.1的照明光聚焦到矽層2.2中，其中測量焦斑具有例如大約為2mm的直徑。在矽層2.2上反射的照明光部分中，一個光譜分析測量頭形式的第一探測器5同樣可移動地設置在橫梁4上，該第一探測器5具有相對於光源3的固定位置關係。該探測器示例性地具有一輸入鏡頭5.1、一狹縫5.2、一成像光柵5.3和具有一維位置分辨力的光電子接收器5.4，例如以CCD-行或者具有示例性的32個元素的光電探測器陣列(亦即光電二極體陣列；英語為「Photodiodearray」;縮寫名稱為PDA)的形式，其中輸入鏡頭5.1將矽層2.2中的反射位置投影到狹縫5.2上。在太陽能電池坯件2下方，在光源3的透射光中，另一個光譜分析測量頭形式的探測器亦即第二探測器7同樣固定在橫梁4上，該第二探測器7也具有相對於光源3的固定相對位置關係。合適地，第二探測器7儘可能與第一探測器5相同地構造並且具有狹縫7.2、成像光柵7.3和具有一維位置分辨力的光電子接收器7.4，其中輸入鏡頭7.1將準直射線聚焦到狹縫7.2上。兩個接收器5.4,7.4例如為了數據傳輸而通過柔性電纜與一個控制單元6電連接，該控制單元6示例性地同樣固定在橫梁4上。橫梁4包圍太陽能電池坯件2，太陽能電池坯件2可移動穿行在橫梁部分4A、4B之間地被支承在一個傳輸裝置(例如一個具有輥子10的輥道臺)中。為了可移動性，光源3和探測器5、7例如可以一起沿著橫梁4移動。相宜地，在測量開始之前校準光譜儀，或者利用空氣作為校準介質或者藉助一個或多個標準(亮/白，暗/黑)替代太陽能電池坯件2。光柵5.3和7.3用於將所涉及的狹縫5.2/7.2投影在各個接收器5.4/7.4上，其中入射的光被空間-光譜地分解，從而在32個波長範圍中的32個元素的情況下，接收器的位置解析度可實現光譜的解析度。控制單元6根據對於多個或所有利用接收器5.4/7.4分辨的波長範圍所探測到的光強，確定相應的吸收係數，從中確定c-Si和a-Si的比例並且作為特徵信號輸出。該控制單元6為了傳輸所述特徵信號與一個輸出單元8相連，該輸出單元8例如在預先規定的矽層2.2成分未被遵守時，根據所述特徵信號輸出一個報警。所述預定的矽層2.2成分例如由可接受的比例值域的邊界值組成。在替換實施方式(未示出)中，還可以僅設置第一探測器5或僅設置第二探測器7(沒有第一探測器5)，用於或者在透射中測量或者在反射中測量。既可以利用一個探測器也可以利用兩個探測器來散射照明，以進行透射測量，其中相應地設置有關輸入鏡頭。還可以，使用用於透射測量和反射測量的兩個分開的光源。一般地可以詳細地例如象在DE10010213A1中那樣構造光譜儀。同樣也可以使用任何其它的探測器結構。替換可以構造為一體的或多件的兩部分式橫梁4(A+B)，可以使用分開的橫梁4A、4B用於光源3和第二探測器7。還可以使用一個單獨的橫梁(未示出)用於第一探測器5。在所有情況下確保在探測器和光源之間有固定的相對位置關係和相對取向。在所有的實施方式中都可以，或者僅測量反射的光或者僅測量透射的光或者測量兩者。因而可以不用第二照明鏡頭。在裝置1的一種特別的結構中，設置一個光導體，它具有用於直接接收光源3的參考光束的前置耦合鏡頭(圖中未示出；對於具體的結構請參見例如DE10010213A1或DE19528855A1)。由此可以不用對裝置1進行單獨校準。控制單元為了根據從矽的相的組成成分來表徵或描述太陽能電池坯件2的特性而執行例如在圖2中示意性示出的方法，其中，太陽能電池坯件2在製造過程中垂直於橫梁4運動。在此藉助光源3例如永久地或僅在光接收期間照射矽層2.2(步驟Si)。在此期間，藉助探測器5、7(也可選擇僅利用單個探測器5或7)接收來自矽層2.2的光(步驟S2)。利用反射探測器5接收反射的光，利用透射探測器7接收透射的光。在兩種情況下根據在特定於探測器的光譜儀中的空間-光譜的分解按照波長分開地探測光，從而可以對於多個波長的光同時接收或採集光強度。在此，對於單個測量，例如50ms的測量持續時間就足以實現充分精確地表徵或測量所述矽層中的相組成成分，其中，所述單個測量在此意義上包括測量所有同時可接收到的波長的光。然後，從對於接收到的多個波長、特別是所有波長的光的測量強度中，分別對於反射測量和透射測量確定吸收係數(步驟S3)。作為替代手段，也可以僅根據反射測量或僅根據透射測量確定吸收係數。示例性地假定，對於三個不同的波長Ai確定三個吸收係數Ai,E/T(i=1，2，3)。各個吸收係數例如可以通過測量的透射(或反射)強度Iltest,^和在校準中(或者根據參考光束)確定的、在探測器5(或7)的位置上的光源3的照明光的原始強度Ickka之商來確定Γ^Λ-,ιAhiesiji/ri^i)AlJ<rr--,——了jyο為了進一步的分析，然後可以對(所有已確定的)透射和反射的吸收係數加權地平均，從而對於每個波長得到一個特有的吸收係數&。控制單元6根據確定的吸收係數Ai確定在無定形的和結晶相之間的比例(步驟S4)。這以多種方式實現。例如在查詢表(英語「look-uptables";LUT)中對於多個層厚、多個比例和多個波長預先給出對應的吸收係數，例如在控制單元的中央處理單元(英語"centralprocessingunit」；CPU)可以訪問的只讀存儲器(英語「read-onlymemory"；ROM)中可以存儲這樣的查詢表。也就是這樣一種表，在該表中三個參數(層厚、比例、波長)的組合分別對應於一個相應的值(吸收係數)。中央處理單元在查詢表中對所確定的吸收係數Ai組查找最匹配的參數組合。在此可以有利地在表錄入項(Tabelleneintdgen)之間插值，以便確定矽的相的比例q。一種用於確定比例q的有利的方法是形成Lambert-Beer公式=其中，α,是涉及的波長的各個吸收係數，從無定形矽和結晶矽的成分近似形成的按照CIi=QaQa,^qcQcji,qa+qc=1，其中qa是無定形矽的(質量、體積或材料)成分，並且q。是結晶矽的(質量、體積或材料)成分。對於無定形矽以及對於結晶矽的取決于波長的吸收係數α。、α。,i在此作為先驗信息(a-priori-Information)被假定，並且例如可以利用從完全無定形以及完全結晶的矽的校準層來確定。通過求解公式InAi=-(CiaCiaii+(1-qJa。J·(!可以確定對於每個波長的相的成分並且例如對於每個波長單獨地代入關係式中並且從中確定(優選加權的)平均值。材料厚度d或者必須事先單獨被測量、或者可以有利地將其作為未知數，通過對於附加的波長確定至少一個其它吸收係數A從一個由多個Lambert-Beer公式組成的方程組中求出。例如在層厚d=200nm的情況下對于波長λ=600nm的光，a-Si相的吸收係數aa=IXlO5Cnr1,C-Si相的吸收係數αc=5X10W1。從中得出-對於a-Si,Aaj=exp(-1χ105χ200χ10)=0.135(透射率為13.5%)並且-對於c-Si，Acj-^-exp(-5χIO3χ200χ10"7)=0.90(透射率為90%)例如在600nm的情況下測量透射(透射係數)為At=50%。從中得出有效吸收係數α=-(In(0.5)/200XΙΟ—7)=3.5ΧIO4CnT1,從中可以計算a-Si(qA)和c_Si(qc)的成分At=αXd=(qAXαl+qcXα2)Xd；α=qAXαA+qcXac，其中qc=l_qAa=AtXaA+(I-At)Xaca=AtXaA+aC_ATXacAT=(a-ac)/(aA-ac)如果代入上面的值，則得到qA=(3.5X104cm_1-5XIO3CnT1)/(IX105cm_1-5XIO3CnT1)=0.316=>qc=0.684；q=qc/qA=2.16也就是在檢查的樣本位置處呈現31.6%的a-Si成分(相對總的被透射的矽量的比例)並由此等於68.4%的c-Si成分。在被透射的矽量中結晶矽對無定形矽的比例是2.161。作為替代手段，為了確定比例，還可以進行化學計量學的主成分分析。控制單元6將以這種方式確定的比例q(或者一個或兩個比例qA或qc)作為特徵信號為了進一步處理而輸出到軟體或硬體模塊(未示出)(步驟S6)或者自身分析該比例。在此例如與預先給出的值域進行比較(步驟S7)。如果確定的值q沒有位於預先給出的值域中，則輸出一個報警。也可選擇與比例9八或如進行比較。本發明利用光在由結晶的或無定形的矽組成的薄層中的、取決于波長的不同的吸收係數。例如在波長為500nm的情況下由a-Si構成的400nm厚的層吸收超過99.99%的照明光，而在c-Si的情況下吸收僅為大約45%。在波長為600nm的情況下對於a_Si吸收大約為98%，對於c-Si大約為19%，在波長為700nm的情況下對於a_Si吸收為大約78%，對於c-Si大約為9%。圖3以利用散射光的透射為例並且圖4以利用準直光的透射為例示出了實驗地測量的透射係數。在兩種情況下檢查同一個樣本。根據拉曼測量可以證明，其透射係數分別由最下面的曲線代表的一個樣本僅具有無定形的矽。各個中間的曲線T2則代表一個在拉曼光譜中顯示出具有無定形的和結晶的成分的樣本的透射係數。上面的各個曲線1代表僅具有結晶矽的樣本的透射係數。圖5示出了對於按照本發明的裝置的結構的另一種可能性(也稱為Transflexion)，其中對於藉助第一探測器5在反射光中的測量和對於藉助第二探測器7在透射光中的測量都使用並行的光。為此目的，鏡頭3.4和3.5被構造為準直鏡頭。圖6示出了另一種實施方式，其中，照明光多次通過矽層2.2和基底2.1。為此目的在太陽能電池坯件2下方這樣設置反射鏡9，使得其將準直照明光反射到探測器5。儘管有中間反射(Zwischenreflexion)，但還是對於透射光的測量。相應地，矽層2.2被有效穿透的材料厚度為原來的兩倍。在另一個(未示出的)實施方式中，可以設置多個反射鏡9(在太陽能電池坯件2的上方和下方)，以便在照明光出現在探測器5之前，藉助多個中間反射更頻繁地引導照明光通過太陽能電池坯件2。通過這樣的多次穿透(Durchleitimg)和吸收也可以以高的精度檢查即使非常薄的矽層並且確定其成分的比例。當使用這樣的波長，即，在該波長的情況下與相無關地有很低的絕對吸收率時，這是特別合適的。在所有的實施方式中，替代太陽能電池坯件2的(或者任何其它待測量的產品的)水平的取向，例如可以設置垂直的或任何其它取向。相應地，要調節所述光源3和所述探測器5和7或所述探測器5或7的布置。同樣相應地，要調節所述傳輸裝置的配置，在傳輸裝置為輥道臺的情況下例如通過在坯件2的兩側設置導輥。以各種所述方式可以在製造過程中分析尺寸達到數平方米大小的太陽能電池或其它類似樣本，其中每個測量點的典型的測量時間為20ms至100ms。附加地，可以確定並且輸出和/或監控矽層的厚度。這進一步簡化了對製造的監控。權利要求一種描述在透光基底(2.1)上的薄矽層(2.2)的特性、特別是描述太陽能電池坯件(2)特性的方法，其中，進行以下步驟-藉助至少一個光學探測器(5，7)接收透射通過所述矽層(2.2)的和/或在矽層(2.2)上反射的光，-根據接收的光確定矽層(2.2)對於至少一個波長的吸收係數，並且-藉助吸收係數確定在矽層的無定形的成分和結晶的成分之間的比例，或這些成分之一和這些成分之和之間的比例。2.根據權利要求1所述的方法，其中，確定對於優選在450nm和680nm之間、特別是在500nm和660nm之間的波長的可見光的吸收係數。3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，使用光譜儀作為光學探測器(5，7)，並且對於多個波長分別確定一個吸收係數，其中根據該多個吸收係數確定所述比例、特別是僅對於可見光的波長確定所述比例。4.根據權利要求3所述的方法，其中，根據多個吸收係數確定並且特別是輸出所述矽層(2.2)的厚度。5.根據權利要求1至4中任一項所述的方法，其中，作為確定所述比例的補充手段或替代手段，根據所述吸收係數確定並且特別是輸出在無定形矽中的氫摻雜的程度。6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其中，在所述矽層(2.2)的其它位置上、特別是在所述基底(2.1)或矽層(2.2)藉助傳輸裝置(10)相對於探測器運動之後或期間，重複該方法步驟。7.—種構造為用於執行按照本發明的方法的電腦程式或控制單元，特別地具有-用於藉助至少一個光學探測器(5，7)接收透射通過所述矽層(2.2)和/或在矽層(2.2)上反射的光的軟體模塊，-用於根據接收的光確定所述矽層(2.2)對於至少一個波長的吸收係數的軟體模塊，和_用於根據所述吸收係數確定在矽層的無定形成分和結晶成分之間的比例或者這些成分之一和這些成分之和之間的比例的軟體模塊。8.一種用於描述在透光基底(2.2)上的薄矽層(2.2)的特性、特別是描述太陽能電池坯件(2)特性的裝置(1)，具有至少一個光學探測器(5，7)，用於接收透射通過所述矽層(2.2)和/或在矽層(2.2)上反射的光，其特徵在於，具有用於執行按照上述權利要求中任一項所述方法的控制單元(6)。9.根據權利要求8所述的裝置(1)，其特徵在於，所述探測器(5，7)特別是相對於矽層(2.2)可移動地設置在橫梁(4)上。10.根據權利要求8或9所述的裝置，其特徵在於，所述探測器(5，7)被構造為光譜儀。11.根據權利要求8至10中任一項所述的裝置，其特徵在於，具有利用準直光照射所述矽層(2.2)的準直鏡頭(3.4,3.5)。12.根據權利要求8至11中任一項所述的裝置，其特徵在於，具有第二光學探測器(7)，其中第一探測器(5)用於接收透射的光並且第二探測器(7)用於接收反射的光。13.根據權利要求8至12中任一項所述的裝置，其特徵在於，具有用於相對於探測器(5,7)移動基底(2.1)和矽層(2.2)的傳輸裝置(10)。14.根據權利要求13所述的裝置，其特徵在於，所述傳輸裝置(10)的控制器與所述控制單元(6)相連，其中所述控制器(6)根據所述傳輸裝置(10)的運動接收光。15.根據權利要求8至14中任一項所述的裝置，其特徵在於，具有至少一個反光鏡(9)，用於這樣偏轉有待被探測的光，S卩，使得所述有待被探測的光順序地多次穿透所述矽層(2.2)。全文摘要本發明涉及一種描述在透光基底(2.1)上的薄矽層(2.2)的特性、特別是描述太陽能電池坯件(2)特性的方法和裝置。為了在短時間內以對相對位置或取向改變的小的敏感性進行光學特性描述，亦即快速並且不敏感地描述薄矽層的特性，藉助至少一個光學探測器接收透射通過矽層的和/或在矽層上反射的光，根據接收的光，確定矽層對於至少一個波長、優選對於可見光的吸收係數，並且根據所述吸收係數(和矽層的厚度)，確定在矽層的無定形的成分和結晶的成分之間的比例或這些成分之一和這些成分之和之間的比例。文檔編號G01N21/31GK101858856SQ20101015757公開日2010年10月13日申請日期2010年4月1日優先權日2009年4月3日發明者喬爾格·華格納,于爾根·戈貝爾,康拉德·麥克申請人:卡爾蔡司微成像有限責任公司