sem扫描电镜在太阳能电池领域的应用介绍

近期，俄乌冲突问题导致油价连涨，以光伏发电为代表的新能源汽车产业广受关注。太阳能光伏电池技术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。在全球各类电池管理产品以及销售业务收入中，光伏电池占到了27％左右。而在不断提升光伏电池的生产加工工艺和相关理论研究中，扫描电镜发挥着非常巨大推动作用。

光伏电池是一种将太阳能直接转化为电能的光电半导体芯片。目前，大规模生产的光伏电池主要是硅电池，分为单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。

为了提高光伏电池的能量利用率，通常在电池表面制作一种特殊的绒面结构，绒面电池被称为“绒面”或“非反光”电池。

具体来说，这些太阳能电池表面的绒面结构可以通过增加照射光在硅片表面的反射次数来提高光吸收率，不仅可以降低表面反射率，还可以在电池内部形成光阱，从而显著提高太阳能电池的转换效率，对于提高现有硅光伏电池的效率、降低成本具有重要意义。

相较于平坦表面，使用一个金字塔网络结构绒面的硅片有更大概率问题会使入射光产生的反射光进行再次作用到硅片表面，而不是通过直接影响反射回空气中，从而大大增加了光在组织结构材料表面的散射和反射次数，使更多光子被吸收、提供了更多发展电子空穴对。

目前我国已有的表面制绒方法有：化学物质腐蚀法、反应进行离子刻蚀法、光刻法、机械刻槽法等，其中一个化学研究腐蚀法因成本低、生产率高且方法可以简单，一直在发展产业上广泛使用应用，对于单晶硅光伏电池企业来说，通常我们利用一些碱性溶液在晶体硅不同晶向上学习产生的各向异性腐蚀，在硅片表面没有形成一种类似于“金字塔”结构的绒面。

在化学腐蚀过程中，腐蚀液浓度、温度、反应时间等因素会影响硅晶体电池天鹅绒表面的制备，导致反射率不同，利用钨丝的sem扫描电镜可以有效地观察到腐蚀区的大小和表面的金字塔结构。

为了利用超大型样品箱优点，用户可以将ZUI大直径达370mm的光伏电池样品放置在使用过程中无需切割，扫描电镜上的五轴全自动样品台可以实现-10°～75°的倾斜，实现样品不同位置的多角度观察。