在季豐電子的分析實驗室, 我們具備三個“微觀偵探”——SEM、FIB和TEM，它們就像“原子放大鏡”，可有效提升太陽能板發(fā)電效率。

提高太陽能電池的光電轉換效率，首先需從材料、結構、工藝等多維度綜合優(yōu)化，以下為關鍵策略與技術：

一?材料優(yōu)化?

1帶隙匹配與材料創(chuàng)新?

● 采用鈣鈦礦材料(如CH?NH?PbI?)或III-V族化合物，通過調整帶隙拓寬光譜吸收范圍，提升光利用率?。

● 多結疊層電池通過堆疊不同帶隙材料(如鈣鈦礦/硅疊層)，分層捕獲太陽光譜中的高低能光子，理論效率可超30%?。

2缺陷鈍化與晶體質量提升?

●通過溶劑熱法或定向錨定策略(STA)減少鈣鈦礦材料的晶界缺陷，抑制非輻射復合，延長載流子壽命?。

●單晶硅材料可降低晶格缺陷密度，減少載流子復合損失。

二結構設計優(yōu)化?

1光學增強結構?

● 表面織構化(如納米線、光子晶體)延長光路徑，提升光吸收率;抗反射涂層(如SiO?/TiO?)將反射損失降至5%以下?。

● 雙面電池結構利用背面反射光發(fā)電，效率可達正面的70-90%?。

2載流子傳輸與界面管理?

● 異質結(HJT)或背接觸(IBC)結構縮短載流子遷移路徑，降低電阻損耗?。

● 優(yōu)化電子傳輸層(ETL)與空穴傳輸層(HTL)材料(如TiO?、Spiro-OMeTAD)，提升電荷分離效率?。

三工藝與輔助技術?

1表面鈍化與復合抑制?

● 超薄氧化硅(SiO?)鈍化層降低表面復合速率，提升載流子收集效率。

● 聚合物封裝膠膜(如POE)減少水氧滲透，延長組件壽命。

2熱管理與聚光技術?

● 集成導熱材料(如石墨烯)降低電池工作溫度，避免效率隨溫升衰減。

綜合以上技術我們知道，一塊看似普通的太陽能板，背后竟藏著許多的納米級的“秘密武器”

在季豐電子的分析實驗室, 我們具備了三個“微觀偵探”——SEM、FIB和TEM，帶大家看看季豐電子如何用“原子放大鏡”，讓太陽能板發(fā)電效率獲得最大提升!

SEM掃描電鏡

——太陽能板的“表面科醫(yī)生”

任務：檢查表面顏值，揪出隱形瑕疵：SEM用電子束掃描電池表面，連頭發(fā)絲千分之一的裂紋都無所遁形!

成分偵探：搭配能譜儀(EDS)，一秒識別“污染元兇”(比如金屬電極里的雜質)。

實戰(zhàn)案例：絨面金字塔

太陽電池中一個主要的光學損失是表面光反射。拋光硅片表面的光反射損失達35%，為減少對太陽光的反射損失，制備更高效率的太陽電池，反射必須減小到10%或以下。以單晶硅片為例，將單晶硅(100)晶面作為表面，經(jīng)過腐蝕后，硅片表面會形成很多個(111)晶面的四方錐體結構，即金字塔結構。這種結構密布于太陽電池表面，像是一層絲絨，因此被稱為“絨面”。

FIB聚焦離子束

——太陽能板的“微創(chuàng)手術專家”

任務：給電池做“納米級解剖”，還能精準掌握金字塔的[110]的硅晶面做切片分析, 方能有效量測金字塔結構上鍍膜納米級的各種層次及厚度!

TEM透射電鏡

——太陽能板的“原子級裁判” 透視晶體缺陷，讓陽光“少跑冤枉路”!

1電極材料接觸機制解析

任務：檢查表面顏值，揪出隱形瑕疵：SEM用電子束掃描電池表面，連頭發(fā)絲千分之一的裂紋都無所遁形!

成分偵探：搭配能譜儀(EDS)，一秒識別“污染元兇”(比如金屬電極里的雜質)。

實戰(zhàn)案例：絨面金字塔

2材料缺陷與界面特性研究

?晶體缺陷識別?：TEM可檢測半導體材料(如硅基或鈣鈦礦材料)中的晶格缺陷(如位錯、晶界)，評估其對載流子遷移率的影響，從而指導材料純化工藝改進?。

?界面相變分析?：結合電子能量損失譜(EELS)，TEM能解析鈍化層(如TOPCon中的隧穿氧化層)與硅基體的化學成分分布，揭示界面鈍化效應對電池效率的提升機制。

3新型光伏材料開發(fā)支持

?納米結構表征?：TEM在納米材料形貌與尺寸分布分析中的優(yōu)勢，加速了量子點、納米線等新型光吸收材料的研發(fā)，為提升光能轉換效率提供結構設計依據(jù)。

?碳基材料研究?：針對碳納米管、石墨烯等應用于透明電極或載流子傳輸層的材料，TEM可直觀展示其原子排列與層間相互作用，優(yōu)化導電性與光學性能?。

成分分析與原子級界面觀測?：將單晶硅(100)晶面作為表面，經(jīng)過腐蝕后，硅片表面會形成很多個(111)晶面的四方錐體結構, 通過TEM的原子級成像技術，可清晰觀測硅片與擴散層的界面結構原子排列

綜上，TEM通過多尺度、多維度的微觀表征能力，已成為太陽能面板材料設計、工藝優(yōu)化及失效機制研究的核心工具，持續(xù)推動光伏技術向高效化與低成本方向發(fā)展。

季豐電子

季豐電子成立于2008年，是一家聚焦半導體領域，深耕集成電路檢測相關的軟硬件研發(fā)及技術服務的賦能型平臺科技公司。公司業(yè)務分為四大板塊，分別為基礎實驗室、軟硬件開發(fā)、測試封裝和儀器設備，可為芯片設計、晶圓制造、封裝測試、材料裝備等半導體產(chǎn)業(yè)鏈和新能源領域公司提供一站式的檢測分析解決方案。

季豐電子通過國家級專精特新“小巨人”、國家高新技術企業(yè)、上海市“科技小巨人”、上海市企業(yè)技術中心、研發(fā)機構、公共服務平臺等企業(yè)資質認定，通過了ISO9001、 ISO/IEC17025、CMA、CNAS、IATF16949、ISO/IEC27001、ISO14001、ISO45001、ANSI/ESD S20.20等認證。公司員工超1000人，總部位于上海，在浙江、北京、深圳、成都等地設有子公司。