人類的經(jīng)濟活動是建立在能源體系之上的，經(jīng)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(jìn)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(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替代化石能源，這是最終目標(biāo)。2023年12月13日，會上全球190多個國家達(dá)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(guān)鍵的十年中加快行動”。
“阿聯(lián)酋共識”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(dá)到1.77*1012kW，如何高效利用太陽能是學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界共同的話題。
1839年，法國科學(xué)家貝克雷爾首次發(fā)現(xiàn)了“光生伏特效應(yīng)”，1954年美國科學(xué)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(jīng)在太陽能電池技術(shù)上取得了長足的進(jìn)步，各種技術(shù)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(chǔ)的PERC電池（背面鈍化電池）是目前市場上的主流技術(shù)路線，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)成為了近年來各廠商發(fā)展的重點。
太陽能電池的生產(chǎn)步驟十分復(fù)雜，包括，制絨，擴散，界面鈍化，刻蝕，絲網(wǎng)印刷等步驟。制造商在生產(chǎn)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(shù)可以實現(xiàn)對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(jìn)行界面鈍化或鍍膜制備中會用到如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(shè)置到獲取基于人工智能的結(jié)果，均提供專業(yè)向?qū)?，為您保駕護航，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(jié)合。無論在科研機構(gòu)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(jìn)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(yīng)用效率。
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，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(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)，獨特的物鏡結(jié)構(gòu)，優(yōu)秀的鏡筒設(shè)計能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率的微觀形貌觀察，在太陽能電池應(yīng)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(chǎn)業(yè)的聲勢此起彼伏，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，對不同技術(shù)的選擇和開拓也離不開對產(chǎn)品技術(shù)路線的不斷深入探索。“十四五”規(guī)劃中對光伏產(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，勢在必行。