铝层可以用扫面电子显微镜(SEM)和能量色散谱/能量色散x射线来表征(EDS/EDX)。如图1(a)所示,三层(A,B,C)分别是:BSF(A:硅和1%的铝合成);共晶层或铝硅合金(B:铝和12.6%的硅合成);和多孔铝C。对于背钝化太阳能电池,可以从两方面重新定义铝层:(1)在共晶合金(大于铝和12.6%的硅的合成)中的深灰色可见区域(在d2范围内);(2)铝层的剩余部分是有铝粉浆的固体颗粒形成的。图2所示的是不同LCO宽度的d1关系图,其中y轴是深灰色区域(硅在铝中的区间限制d2)的光学测量,对应着烧结的峰值温度,LCO是500μm时,标绘的误差线表示了在光学显微镜分析中的较小偏差。对不3个不同的d1值,图线为线性拟合,而相同的关于烧结峰值温度的线性相关是值得人们注意的,其中斜率是(3±0.12)μm/℃,这意味着LCO的增长速度是(1.50±0.06)μm/℃。此外,LCO边界处硅的横向扩散限制[d2-d1]/2决定于以下参数:750℃时是(75±9),850℃时是(225±30),950℃时是(375±90)。这些结果显示对于一定的烧结峰值温度,硅在铝中的扩散范围是不变的,而且不受LCO宽度的影响,所以硅在铝中的最大的扩散范围是可以预测的。
在950℃烧结峰值温度时,用EDX对两个样品中铝硅合金进行行扫描。图3显示的是SEM显微图和EDX结果。样品在激光切割后,在以下条件下进行横截面的分析:加速电压10KV,检测电流780PA,扫描速度5.4μs/pxl,电子束聚焦成直径660nm,10μm的行扫描宽度中300s记一次数。从LCO的中心200μm处可以测量出硅含量,虽然这种方法的结果会受铝层的结构均质化所影响,但是可以发现铝中的硅浓度随着与LCO中心的距离的增加而减小,如图3(b)所示。