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sem掃描電鏡在太陽(yáng)能電池領(lǐng)域的應(yīng)用介紹

日期:2022-10-19 09:37:32 瀏覽次數(shù):329

近期,俄烏沖突問(wèn)題導(dǎo)致油價(jià)連漲,以光伏發(fā)電為代表的新能源汽車產(chǎn)業(yè)廣受關(guān)注。太陽(yáng)能光伏電池技術(shù)作為光伏發(fā)電的核心部件,其發(fā)展前景及市場(chǎng)價(jià)值也備受矚目。在全球各類電池管理產(chǎn)品以及銷售業(yè)務(wù)收入中,光伏電池占到了27%左右。而在不斷提升光伏電池的生產(chǎn)加工工藝和相關(guān)理論研究中,掃描電鏡發(fā)揮著非常巨大推動(dòng)作用。


掃描電鏡下的太陽(yáng)能電池.png


光伏電池是一種將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能的光電半導(dǎo)體芯片。目前,大規(guī)模生產(chǎn)的光伏電池主要是硅電池,分為單晶硅電池、多晶硅電池和非晶硅電池。

為了提高光伏電池的能量利用率,通常在電池表面制作一種特殊的絨面結(jié)構(gòu),絨面電池被稱為“絨面”或“非反光”電池。

具體來(lái)說(shuō),這些太陽(yáng)能電池表面的絨面結(jié)構(gòu)可以通過(guò)增加照射光在硅片表面的反射次數(shù)來(lái)提高光吸收率,不僅可以降低表面反射率,還可以在電池內(nèi)部形成光阱,從而顯著提高太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率,對(duì)于提高現(xiàn)有硅光伏電池的效率、降低成本具有重要意義。

相較于平坦表面,使用一個(gè)金字塔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)絨面的硅片有更大概率問(wèn)題會(huì)使入射光產(chǎn)生的反射光進(jìn)行再次作用到硅片表面,而不是通過(guò)直接影響反射回空氣中,從而大大增加了光在組織結(jié)構(gòu)材料表面的散射和反射次數(shù),使更多光子被吸收、提供了更多發(fā)展電子空穴對(duì)。

目前我國(guó)已有的表面制絨方法有:化學(xué)物質(zhì)腐蝕法、反應(yīng)進(jìn)行離子刻蝕法、光刻法、機(jī)械刻槽法等,其中一個(gè)化學(xué)研究腐蝕法因成本低、生產(chǎn)率高且方法可以簡(jiǎn)單,一直在發(fā)展產(chǎn)業(yè)上廣泛使用應(yīng)用,對(duì)于單晶硅光伏電池企業(yè)來(lái)說(shuō),通常我們利用一些堿性溶液在晶體硅不同晶向上學(xué)習(xí)產(chǎn)生的各向異性腐蝕,在硅片表面沒(méi)有形成一種類似于“金字塔”結(jié)構(gòu)的絨面。

在化學(xué)腐蝕過(guò)程中,腐蝕液濃度、溫度、反應(yīng)時(shí)間等因素會(huì)影響硅晶體電池天鵝絨表面的制備,導(dǎo)致反射率不同,利用鎢絲的sem掃描電鏡可以有效地觀察到腐蝕區(qū)的大小和表面的金字塔結(jié)構(gòu)。

為了利用超大型樣品箱優(yōu)點(diǎn),用戶可以將ZUI大直徑達(dá)370mm的光伏電池樣品放置在使用過(guò)程中無(wú)需切割,掃描電鏡上的五軸全自動(dòng)樣品臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)-10°~75°的傾斜,實(shí)現(xiàn)樣品不同位置的多角度觀察。

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