人類的經濟活動是建立在能源體系之上的，經濟的增長往往伴隨著能源需求的不斷提高，而傳統(tǒng)化石能源的使用會對生態(tài)環(huán)境造成不可逆的損害。2023年12月9日，第28屆聯(lián)合國氣候大會（COP28）進行到后半段，中國代表團舉行首次新聞發(fā)布會，時任中國氣候變化事務特使的解振華出席。解振華特使重申了能源轉型的方向，表示用清潔高效的可再生能源來替代化石能源，這是最終目標。2023年12月13日，會上全球190多個國家達成了“阿聯(lián)酋共識”，各國被呼吁“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)，在這個關鍵的十年中加快行動”。
“阿聯(lián)酋共識”為全球碳排放設定了新的目標：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能增加兩倍，能效提升一倍。太陽能是可再生能源中非常重要的組成部分，太陽發(fā)射到地球的總功率達到1.77*1012kW，如何高效利用太陽能是學術界和產業(yè)界共同的話題。
1839年，法國科學家貝克雷爾首次發(fā)現(xiàn)了“光生伏特效應”，1954年美國科學家恰賓和皮爾松在貝爾實驗室首次制成了實用單晶硅太陽能電池。至今人類已經在太陽能電池技術上取得了長足的進步，各種技術路線百花齊放。
太陽能電池根據(jù)其材料不同可分為晶體硅太陽能電池和薄膜太陽能電池。以P型硅片為基礎的PERC電池（背面鈍化電池）是目前市場上的主流技術路線，以N型硅片為基礎的TOPCon電池（隧穿氧化層鈍化接觸電池）和HJT電池（異質結電池）則已經成為了近年來各廠商發(fā)展的重點。
太陽能電池的生產步驟十分復雜，包括，制絨，擴散，界面鈍化，刻蝕，絲網印刷等步驟。制造商在生產過程中必須保證硅片上離子擴散的均勻性，鈍化層厚度的均一性等。利用蔡司的工業(yè)顯微鏡技術可以實現(xiàn)對硅片微觀形貌的觀察和管控。如在P-N結的制結中需要擴散磷或硼元素，利用EDS（X射線能譜儀）可實現(xiàn)對樣品元素分布的分析。在進行界面鈍化或鍍膜制備中會用到如PVD技術，CVD技術，ALD技術等，而不同技術手段則各有優(yōu)劣，膜層的均勻性，致密性對產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）可實現(xiàn)對微觀樣品截面的形貌觀測。
ZEISS Sigma系列掃描電鏡電子顯微鏡（SEM）Sigma 360
分析測試平臺的理想之選，直觀的圖像采集
1.從設置到獲取基于人工智能的結果，均提供專業(yè)向導，為您保駕護航，助您探索直觀的成像工作流。
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蔡司Crossbeam系列 聚焦離子束掃描電鏡(FIB-SEM)，專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）的加工能力相結合。無論在科研機構還是工業(yè)實驗室，您都可以在多用戶實驗平臺中工作。利用蔡司Crossbeam的模塊化平臺概念，根據(jù)日益增長的需求升級您的系統(tǒng)，例如使用LaserFIB進行大規(guī)模材料加工。在切割、成像或執(zhí)行三維分析時，Crossbeam將提升您的FIB應用效率。
1.使用Gemini電子光學系統(tǒng)從高分辨率掃描電子顯微鏡（SEM）圖像中獲取真實的樣品信息。
2.在進行敏感表面二維成像或三維斷層掃描時，Crossbeam的SEM性能值得您信賴。
3.加速電壓非常低時也可獲得高分辨率、高襯度和高信噪比的清晰圖像。
4.借助一系列探測器實現(xiàn)樣品的全方位表征。使用Inlens EsB探測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電樣品。
蔡司顯微鏡技術憑借其先進的光電子技術，獨特的物鏡結構，優(yōu)秀的鏡筒設計能夠實現(xiàn)高分辨率的微觀形貌觀察，在太陽能電池應用中無論是涂層顆粒度，涂層厚度，孔隙率分析，材料失效分析等都能發(fā)揮其獨到的優(yōu)勢。
光伏產業(yè)的聲勢此起彼伏，伴隨著陳舊產能出清，新技術的不斷發(fā)展，行業(yè)布局不斷更迭，對不同技術的選擇和開拓也離不開對產品技術路線的不斷深入探索。“十四五”規(guī)劃中對光伏產業(yè)也提出了很多重要指標，光伏產業(yè)量質并舉，勢在必行。