圖1.多晶硅太陽能電池的顯微鏡光學(xué)圖像。在此圖像上可以觀察到大塊的熔融和凝固的硅。

可再生能源，例如太陽能，預(yù)計(jì)將在不久的將來發(fā)揮重要作用。為了將太陽光的能量直接轉(zhuǎn)化為電能，硅太陽能電池(晶體或多晶)被廣泛使用，因?yàn)楣杓夹g(shù)由于快速降低成本而在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。多晶硅電池比單晶便宜，但效率較低。

多晶電池由大塊熔融和凝固的硅制成。這種細(xì)胞的顯微鏡光學(xué)圖像顯示在下面的圖1.中?？梢栽诖斯鈱W(xué)圖像上觀察到不同類型硅的塊。非晶硅的存在會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率降低，因此，測試太陽能電池中硅的結(jié)晶度對(duì)于制造過程非常重要。拉曼光譜可用于結(jié)晶度分析。本應(yīng)用說明以圖2.所示的多晶硅太陽能電池為例進(jìn)行了演示。

圖2.多晶硅太陽能電池的拉曼成像。黑色對(duì)應(yīng)于較高的 Si 結(jié)晶分?jǐn)?shù)含量，而亮色對(duì)應(yīng)于非晶相的升高含量。

在晶體硅中，鍵長是均勻的，因此在 520 cm-1 處只有一個(gè)尖峰。在非晶硅中，鍵長是變化的，導(dǎo)致在 480 cm-1 附近產(chǎn)生寬泛光譜特征(圖2)。結(jié)晶分?jǐn)?shù)與 I520/I480 的強(qiáng)度比成正比。從圖2.中可以看出，多晶硅電池上的不同塊具有不同數(shù)量的非晶相。我們已經(jīng)證明，拉曼顯微鏡-光譜儀 Confotec? MR520 可用于使用共焦拉曼顯微鏡進(jìn)行硅太陽能電池檢測。

審核編輯 黃宇