復納科學儀器(上海)有限公司
技術文章
您現在所在位置◕☁:首頁 > 技術中心 > 臺式電鏡在太陽能電池中的應用

臺式電鏡在太陽能電池中的應用

 釋出時間◕☁:2022-04-18 點選量◕☁:246

電池.jpg

 

太陽能電池是將太陽能直接轉化為直流電能或交流電能的光伏電池·│↟,其原理主要是利用(光伏效應)·☁╃☁✘。在具有 PN 節的太陽能電池中·│↟,電子受光照激發後形成電空穴對·│↟,在內建電場作用下·│↟,電子在返回基態前會與空穴分離·│↟,進入導帶·│↟,在 PN 結的兩端形成電勢差·│↟,這種現場稱為光伏效應·☁╃☁✘。

 

在各種可再生能源中·│↟,太陽能以其清潔◕↟·、安全◕↟·、取之不盡◕↟·、用之不竭等顯著優勢·│↟,已成為發展最快的可再生能源·☁╃☁✘。且隨著“碳達峰"和“碳中和"的提出·│↟,中央到地方相繼出臺多項有關光伏發電相關政策·☁╃☁✘。在光伏市場方面·│↟,2021 年全國新增光伏裝機容量 54.88GW·│↟,同比上升 13.9%·☁╃☁✘。累計併網裝機容量達到 308GW·│↟,全年光伏發電量為 3259 億千瓦時·│↟,同比增長 25.1%·│↟,約佔全國全年總髮電量的 4.0%·☁╃☁✘。

 

隨著光伏市場的發展·│↟,越來越多的光伏企業重視產品研發和質量·☁╃☁✘。下面我們簡單介紹下臺式掃描電鏡在光伏電池中的相關應用·☁╃☁✘。

 

現在使用量最大的太陽能電能是晶體矽太陽能電池·│↟,主要包括多晶矽和單晶矽兩種太陽能電池·│↟,佔比全球的裝機量的 90% 以上·☁╃☁✘。製造矽基太陽能電池·│↟,往往採用 P 型矽片·│↟,其製備步驟如下◕☁:將切割和拋光後的矽片清洗·│↟,對矽表面腐蝕和製備絨面·│↟,擴散 P 原子製備 PN 節·│↟,化學腐蝕並去除邊緣·│↟,在受光面製備減反射膜·│↟,利用絲網印刷和燒結工藝製備正面和背面電極·│↟,最後進行電池檢測和分類·☁╃☁✘。具體流程如下圖·☁╃☁✘。

1.png

乾淨未處理的矽表面對太陽光的反射率大於 35%·│↟,為了減少對光的反射·│↟,需要在矽片表面進行處理結構化處理·☁╃☁✘。通常在矽片迎光面·│↟,利用化學腐蝕劑·│↟,形成粗糙絨面·│↟,從而使光反射率減低到 10% 以下·│↟,從而提高電池轉化效率·☁╃☁✘。如下圖所示·│↟,分別為多晶矽和單晶矽的絨面結構·☁╃☁✘。其中多晶矽絨面表面呈“蜂窩"狀結構·│↟,單晶矽絨面呈“金字塔"結構·☁╃☁✘。

 

多晶矽絨面結構.png

 

單晶矽絨面結構.png

 

單晶矽絨面表面.png

單晶矽絨面45˚檢視.png

單晶矽絨面截面.png

 

為了減少矽片表面入射光反射率·│↟,除了矽片表面絨面化·│↟,還有一個有效方法是在電池受光面製備減反射膜·☁╃☁✘。在絨面上在沉積一層減反射膜·│↟,可使矽表面光反射率降低 5% 下·☁╃☁✘。目前在生產中普遍使用 SiNx 作為減反射膜·│↟,主要是因為 SiNx 膜不僅具有良好的減反射效果·│↟,還能起到很好的表面鈍化作用·☁╃☁✘。如下圖所示·│↟,單晶矽太陽能電池絨面的減反射膜·☁╃☁✘。

 

單晶矽絨面SiNx減反射膜.png

 

光伏電池生成的電流需要透過其表面的電極進行收集和輸送·☁╃☁✘。太陽能電池製造過程中·│↟,需要在矽片上印刷金屬漿料·│↟,用來製備電池接觸電極·☁╃☁✘。燒結後·│↟,在電池表面形成正面電極和背面電極·│↟,從而起到收集和傳輸電流的作用·☁╃☁✘。

 

光伏電極漿料通常由銀◕↟·、鋁等導電金屬粉體組成·☁╃☁✘。主要是因為這兩種金屬可以與矽形成歐姆接觸·│↟,接觸電阻小·│↟,接觸牢固且化學穩定·☁╃☁✘。

 

銀漿粉末顆粒.png

電池上銀電極 (1).png

電池上銀電極.png

電池上鋁電極截面.png

鋁電池表面.png

鋁電極表面.png

 

電鏡除了對太陽能電池形貌分析·│↟,也可以利用能譜對電池進行元素分析·☁╃☁✘。

 

能譜-SEM.png

                        能譜-混合.png  能譜-Ag.jpeg 

                        能譜-Si.jpeg  能譜-O.jpeg


                        能譜-Pb.jpeg  能譜-N.jpeg

640.png

能譜 Mapping 對銀電極與矽片截面進行分析

 

顆粒系統軟體介面

 

針對電極粉末顆粒·│↟,可以利用顆粒軟體對樣品顆粒大小進行統計分析·☁╃☁✘。

 

顆粒1.png

 

 

統計柱狀圖

 

顆粒2.png

 

3D 粗糙度重構軟體

 

針對電池表面·│↟,可以利用 3D 粗糙度重構·│↟,測試樣品表面·│↟,並測試粗糙度·☁╃☁✘。

 

3D-1.png


傳真◕☁:

郵箱◕☁:info@phenom-china.com

地址◕☁:上海市閔行區虹橋鎮申濱路 88 號上海虹橋麗寶廣場 T5·│↟,705 室

版權所有 © 2018 復納科學儀器(上海)有限公司   備案號◕☁:滬ICP備12015467號-2  管理登陸  技術支援◕☁:化工儀器網  GoogleSitemap

聯絡人
線上客服
掃碼關注我們
用心服務 成就你我
中文字幕一区二区精品区,亚洲国产初高中生女av,18禁止午夜福利体验区,老少伦xxxx欧美
掃一掃訪問手機站掃一掃訪問手機站
訪問手機站