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蔡司掃描電鏡顯微鏡檢測(cè)太陽(yáng)能電池板內(nèi)部

三本精密儀器 ? 2024-06-25 15:04 ? 次閱讀
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人類(lèi)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是建立在能源體系之上的,經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)往往伴隨著能源需求的不斷提高,而傳統(tǒng)化石能源的使用會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不可逆的損害。2023年12月9日,第28屆聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)(COP28)進(jìn)行到后半段,中國(guó)代表團(tuán)舉行首次新聞發(fā)布會(huì),時(shí)任中國(guó)氣候變化事務(wù)特使的解振華出席。解振華特使重申了能源轉(zhuǎn)型的方向,表示用清潔高效的可再生能源來(lái)替代化石能源,這是最終目標(biāo)。2023年12月13日,會(huì)上全球190多個(gè)國(guó)家達(dá)成了“阿聯(lián)酋共識(shí)”,各國(guó)被呼吁“以公正、有序、公平的方式在能源系統(tǒng)中擺脫化石能源(transitioning away from fossil fuels),在這個(gè)關(guān)鍵的十年中加快行動(dòng)”。

“阿聯(lián)酋共識(shí)”為全球碳排放設(shè)定了新的目標(biāo):溫室氣體排放量至2030年較2019年減少43%,到2030年將全球可再生能源產(chǎn)能增加兩倍,能效提升一倍。太陽(yáng)能是可再生能源中非常重要的組成部分,太陽(yáng)發(fā)射到地球的總功率達(dá)到1.77*1012kW,如何高效利用太陽(yáng)能是學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同的話(huà)題。

1839年,法國(guó)科學(xué)家貝克雷爾首次發(fā)現(xiàn)了“光生伏特效應(yīng)”,1954年美國(guó)科學(xué)家恰賓和皮爾松在貝爾實(shí)驗(yàn)室首次制成了實(shí)用單晶硅太陽(yáng)能電池。至今人類(lèi)已經(jīng)在太陽(yáng)能電池技術(shù)上取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,各種技術(shù)路線(xiàn)百花齊放。

太陽(yáng)能電池根據(jù)其材料不同可分為晶體硅太陽(yáng)能電池和薄膜太陽(yáng)能電池。以P型硅片為基礎(chǔ)的PERC電池(背面鈍化電池)是目前市場(chǎng)上的主流技術(shù)路線(xiàn),以N型硅片為基礎(chǔ)的TOPCon電池(隧穿氧化層鈍化接觸電池)和HJT電池(異質(zhì)結(jié)電池)則已經(jīng)成為了近年來(lái)各廠商發(fā)展的重點(diǎn)。

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太陽(yáng)能電池的生產(chǎn)步驟十分復(fù)雜,包括,制絨,擴(kuò)散,界面鈍化,刻蝕,絲網(wǎng)印刷等步驟。制造商在生產(chǎn)過(guò)程中必須保證硅片上離子擴(kuò)散的均勻性,鈍化層厚度的均一性等。利用蔡司的工業(yè)顯微鏡技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)硅片微觀形貌的觀察和管控。如在P-N結(jié)的制結(jié)中需要擴(kuò)散磷或硼元素,利用EDS(X射線(xiàn)能譜儀)可實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品元素分布的分析。在進(jìn)行界面鈍化或鍍膜制備中會(huì)用到如PVD技術(shù),CVD技術(shù),ALD技術(shù)等,而不同技術(shù)手段則各有優(yōu)劣,膜層的均勻性,致密性對(duì)產(chǎn)品性能有著舉足輕重的影響,利用聚焦離子束(FIB)切割截面,配合掃描電鏡(SEM)可實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀樣品截面的形貌觀測(cè)。

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ZEISS Sigma系列掃描電子顯微鏡(SEM)Sigma 360
分析測(cè)試平臺(tái)的理想之選,直觀的圖像采集
1.從設(shè)置到獲取基于人工智能的結(jié)果,均提供專(zhuān)業(yè)向?qū)В瑸槟q{護(hù)航,助您探索直觀的成像工作流。
2.可在1 kV和更低電壓下分辨差異,實(shí)現(xiàn)更高的分辨率和優(yōu)化的襯度。
3.可在極端條件下執(zhí)行可變壓力成像,獲得出色的非導(dǎo)體成像結(jié)果。

蔡司Crossbeam系列 聚焦離子束掃描電鏡(FIB-SEM),專(zhuān)為高通量三維分析和樣品制備量身打造的FIB-SEM
將高分辨率場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)的成像和分析性能與新一代聚焦離子束(FIB)的加工能力相結(jié)合。無(wú)論在科研機(jī)構(gòu)還是工業(yè)實(shí)驗(yàn)室,您都可以在多用戶(hù)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中工作。利用蔡司Crossbeam的模塊化平臺(tái)概念,根據(jù)日益增長(zhǎng)的需求升級(jí)您的系統(tǒng),例如使用LaserFIB進(jìn)行大規(guī)模材料加工。在切割、成像或執(zhí)行三維分析時(shí),Crossbeam將提升您的FIB應(yīng)用效率。

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使您的SEM具備強(qiáng)大的洞察力
1.使用Gemini電子光學(xué)系統(tǒng)從高分辨率掃描電子顯微鏡(SEM)圖像中獲取真實(shí)的樣品信息。
2.在進(jìn)行敏感表面二維成像或三維斷層掃描時(shí),Crossbeam的SEM性能值得您信賴(lài)。
3.加速電壓非常低時(shí)也可獲得高分辨率、高襯度和高信噪比的清晰圖像。
4.借助一系列探測(cè)器實(shí)現(xiàn)樣品的全方位表征。使用Inlens EsB探測(cè)器獲得更純的材料成分襯度。
5.研究不受荷電偽影干擾的非導(dǎo)電樣品。

蔡司顯微鏡技術(shù)憑借其先進(jìn)的光電子技術(shù),獨(dú)特的物鏡結(jié)構(gòu),優(yōu)秀的鏡筒設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的微觀形貌觀察,在太陽(yáng)能電池應(yīng)用中無(wú)論是涂層顆粒度,涂層厚度,孔隙率分析,材料失效分析等都能發(fā)揮其獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)。

光伏產(chǎn)業(yè)的聲勢(shì)此起彼伏,伴隨著陳舊產(chǎn)能出清,新技術(shù)的不斷發(fā)展,行業(yè)布局不斷更迭,對(duì)不同技術(shù)的選擇和開(kāi)拓也離不開(kāi)對(duì)產(chǎn)品技術(shù)路線(xiàn)的不斷深入探索。“十四五”規(guī)劃中對(duì)光伏產(chǎn)業(yè)也提出了很多重要指標(biāo),光伏產(chǎn)業(yè)量質(zhì)并舉,勢(shì)在必行。

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