鋁層可以用掃面電子顯微鏡(SEM)和能量色散譜/能量色散x射線來表征(EDS/EDX)。如圖1(a)所示,三層(A,B,C)分別是:BSF(A:硅和1%的鋁合成);共晶層或鋁硅合金(B:鋁和12.6%的硅合成);和多孔鋁C。對(duì)于背鈍化太陽能電池,可以從兩方面重新定義鋁層:(1)在共晶合金(大于鋁和12.6%的硅的合成)中的深灰色可見區(qū)域(在d2范圍內(nèi));(2)鋁層的剩余部分是有鋁粉漿的固體顆粒形成的。圖2所示的是不同LCO寬度的d1關(guān)系圖,其中y軸是深灰色區(qū)域(硅在鋁中的區(qū)間限制d2)的光學(xué)測(cè)量,對(duì)應(yīng)著燒結(jié)的峰值溫度,LCO是500μm時(shí),標(biāo)繪的誤差線表示了在光學(xué)顯微鏡分析中的較小偏差。對(duì)不3個(gè)不同的d1值,圖線為線性擬合,而相同的關(guān)于燒結(jié)峰值溫度的線性相關(guān)是值得人們注意的,其中斜率是(3±0.12)μm/℃,這意味著LCO的增長速度是(1.50±0.06)μm/℃。此外,LCO邊界處硅的橫向擴(kuò)散限制[d2-d1]/2決定于以下參數(shù):750℃時(shí)是(75±9),850℃時(shí)是(225±30),950℃時(shí)是(375±90)。這些結(jié)果顯示對(duì)于一定的燒結(jié)峰值溫度,硅在鋁中的擴(kuò)散范圍是不變的,而且不受LCO寬度的影響,所以硅在鋁中的最大的擴(kuò)散范圍是可以預(yù)測(cè)的。
在950℃燒結(jié)峰值溫度時(shí),用EDX對(duì)兩個(gè)樣品中鋁硅合金進(jìn)行行掃描。圖3顯示的是SEM顯微圖和EDX結(jié)果。樣品在激光切割后,在以下條件下進(jìn)行橫截面的分析:加速電壓10KV,檢測(cè)電流780PA,掃描速度5.4μs/pxl,電子束聚焦成直徑660nm,10μm的行掃描寬度中300s記一次數(shù)。從LCO的中心200μm處可以測(cè)量出硅含量,雖然這種方法的結(jié)果會(huì)受鋁層的結(jié)構(gòu)均質(zhì)化所影響,但是可以發(fā)現(xiàn)鋁中的硅濃度隨著與LCO中心的距離的增加而減小,如圖3(b)所示。