- 2022-04-17 16:59:50 来源:北京国仪精测技术有限公司 浏览量:409次
- 【导读】光伏电池是一种将太阳光能直接转换为电能的光电半导体薄片。目前商业化大规模生产的光伏电池主要以硅电池为主,分为单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。
-
图片来源:Pexels
近期,俄乌冲突导致油价连涨,以光伏发电为代表的新能源产业广受关注。太阳能光伏电池(简称光伏电池)作为光伏发电的核心部件,其发展前景及市场价值也备受瞩目。在全 球各类电池产品销售收入中,光伏电池占到了27%左右[1]。而在提升光伏电池的生产工艺和相关研究中,扫描电镜发挥着巨大作用。
光伏电池是一种将太阳光能直接转换为电能的光电半导体薄片。目前商业化大规模生产的光伏电池主要以硅电池为主,分为单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。
图片来源:Pexels
制绒,提升太阳能电池吸收效率
在光伏电池实际制备过程中,为了进一步提高电池的能量转换效率,通常会在电池表面制作一层特殊的绒面结构,用绒面做成的电池称为“绒面电池”或“无反射”电池。
具体来说,这些太阳能电池表面的绒面结构通过增加照射光在硅片表面的反射次数,提高光的吸收率,不仅可以降低表面的反射率,还能在电池的内部形成光陷阱,从而显著地提高太阳能电池的转换效率,这对于提高现有硅光伏电池的效率和降低成本有重要意义[2]。
平坦表面与金字塔结构表面对比
相较于平坦表面,使用金字塔结构绒面的硅片有更大概率会使入射光产生的反射光再次作用到硅片表面,而不是直接反射回空气中,从而增加了光在结构表面的散射和反射次数,使更多光子被吸收、提供了更多电子-空穴对。
不同入射角度光线照射在金字塔结构上的光路
目前已有的表面制绒方法有:化学腐蚀法、反应离子刻蚀法、光刻法、机械刻槽法等,其中化学腐蚀法因成本低、生产率高且方法简单,一直在产业上广泛应用[3],对于单晶硅光伏电池来说,通常利用碱性溶液在晶体硅不同晶向上产生的各向异性腐蚀,在硅片表面形成类似于“金字塔”结构的绒面。金字塔结构的形成是由于碱与硅的各向异性反应造成的[4]。在一定浓度的碱溶液中,OH-与Si(100) 面的反应速度要比Si(111)面的速度快几倍甚至十几倍,正是因这样的反应速度差造成了金字塔结构的形成。
扫描电镜助力太阳能电池品质提升
在化学腐蚀的过程中,腐蚀溶液的浓度、温度、反应时间等因素都会对硅晶体电池绒表面的制备产生影响,导致反射率的不同,使用SEM3100型钨灯丝扫描电镜能够对制作过程中腐蚀区域的大小、表面金字塔结构等进行有效观测。
http://m5e5abahs4f0gyds.mikecrm.com/6qfBVh1
钨灯丝扫描电镜SEM3100
得益于SEM3100电镜超大容量样品仓的优点,用户在使用过程中可放入最 大 直径达370mm的光伏电池样品而无需切割,且电镜上五轴全自动样品台能够实现-10°~75°的倾斜,可实现对样品不同位置的多角度观测。
样品台倾斜45°后的绒面形貌
样品台倾斜30°后的绒面形貌
水平放置的样品观测
在SEM3100电镜中使用较低加速电压3~5kV对光伏电池表面金字塔结构进行观测,能够降低电子束在样品表面的穿深,使观测到的表面细节更加丰富,更好地进行表面缺陷和结构形状的表征,从而有助于用户对不同的制绒工艺进行比较分析。
根据GIR(Global Info Research)调研,按收入计,2021年全 球太阳能电池(光伏)设备收入大约447亿美元,预计2028年将达到555.7亿美元的规模。其中产品类型方面,单晶硅将依旧占有重要地位。国仪量子SEM3100电镜产品作为一款微观分析的利器,在提升光伏电池的生产工艺和相关研究中也将大显身手。
参考资料:
[1]吴洁洁,等. 电池行业研究与展望[J]. 现代化工, 2017, 37(9):5.
[2]李嘉媛. 太阳能电池绒面的研究[D]. 大连理工大学, 2009.
[3]李海玲, 赵雷, 刁宏伟,等. 单晶硅制绒中影响金字塔结构因素的分析[J]. 人工晶体学报, 2010, 39(4):5.
[4]Nishimoto Y, Namba K. Investigation of Texturization for Crystalline Silicon Solar Cells with Sodium Carbonate Solutions[J]. Solar Energy Material & Solar Cells, 2000, 61(4):393-402.
- 标签:扫描电镜 , 太阳能电池 , 光伏电池
- 收藏(0) 赞(0) 踩(0)
- 随时了解更多仪器资讯,求购、招标、中标信息实时更新,厂商招商信息随时看。大量、齐全、专业的仪器信息尽在仪器网(yiqi.com)。扫一扫关注仪器网官方微信,随时随地查看仪器用户采购、招标需求!
-
为你精选
-
江苏跨境电商进出口额实现快速增长 哪些仪器有望受益跨境电商?
今年以来,江苏大力推动跨境电子商务高质量发展。 持续提升货运专线服务能力和覆盖范围,打造特色跨境电商产业带。 跨境电商进出口额实现快速增长。
2024-04-16 11:20:44 业内交流
-
华为助力金融行业加速拥抱AI 仪器行拥抱AI有哪些机遇和发展?
据华为数据存储微信ID显示,4月11日,以“数字创造未来,智慧金融”为主题的2024华为金融创新数据基础设施峰会在重庆举行。 在本次峰会上,华为数据存储产品线总裁周跃峰正式发布了金融行业四大解决方案。
2024-04-15 10:45:52 业内交流
-
国家发改委确立煤炭产能储备制度 有序建设储备煤矿项目哪些仪器将受益?
我们需要了解什么是煤炭产能储备制度。这是一种政府为了应对可能出现的能源供应短缺或其他突发情况,而提前储备一定数量的煤炭生产能力的制度。这需要在正常生产之外,再额外建设一些煤矿,以备不时之需。
2024-04-12 16:58:33 业内交流
-
央行加大对住房保障体系经融支持力度 地产重构经营模式带来哪些仪器行业机遇?
住房保障体系的完善和房地产市场的稳定发展,将促进相关产业链的拓展和完善。其中,检测和认证服务将成为重要的一环。从建材的质量检测到室内空气环境的评估,都需要专业的仪器设备来完成。
2024-04-07 13:30:11 业内交流
-
中国成功研发双向脑机接口芯片 对新型医疗器械研发有何指导作用?
到目前为止,国外脑机接口芯片只能实现3000多个通道,而且是单向的。 黄立此前接受采访时表示,马斯克的脑机接口需要将传感器逐个植入脑组织,操作时间较长。 但中国脑机的65000个通道是一次性植入的。
2024-03-27 10:39:57 业内交流
-
江苏跨境电商进出口额实现快速增长 哪些仪器有望受益跨境电商?
今年以来,江苏大力推动跨境电子商务高质量发展。 持续提升货运专线服务能力和覆盖范围,打造特色跨境电商产业带。 跨境电商进出口额实现快速增长。
扫描电镜在太阳能电池领域的应用
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
- ACCSI2024,上海仪电科学仪器蝉联科学仪器行业多项奖项
- 【飞纳三点半】第 91 期直播通知:VSParticle 干法打印技术在电解水制氢催化剂中的应用
- 【内含福利】小鼠造模不用慌,MP饲料来帮忙!
- 新品上市 | 风传花信,SPINeasy血液核酸提取试剂盒已上市!
- 锂电行业 | 快速水份测定仪在锂电生产企业中的应用
- 新质检测和分析方案助力锂电新质生产力
- 天美公司-仪器信息网深度合作参与第十七届中国科学仪器发展年会ACCSI2024并斩获多项大奖
- 聚焦血管健康:深度探索与前沿对话——“血管稳态与疾病研究前沿会议”回顾
- 热点应用丨“小”花粉“大”奥秘—RMS1000带你解密花粉热(上)
- 农业新质生产力从生物育种开始
- 机械接触式测厚仪:一款精准测量厚度的神奇工具
- 电能质量监测装置在某单晶硅棒光伏产业基地的应用
- Q-6紫外分光光度计 | 环境监测的利器,助力绿色发展