影响太阳能电池光电转换率的重要因素？绒面陷光结构大有作为！

 

通常而言，电池厂商为了更直接的提高太阳能电池的光电转换率，使其在实际应用时发挥到最大效率，都需要通过物理手段对太阳能电池片表面进行绒面陷光结构制备。然后为了科学表征和评估制备工艺后太阳能电池的绒面陷光结构和性能，就必须通过科学的检测仪器进行检测。为此，「美能光伏」生产了美能3D共聚焦显微镜，该设备能凭借超高的测量精度与全自动测量功能高效、大规模测量太阳能电池片的光栅绒面，并将所得参数与产业化标准参数进行逐一对比，从而对电池进行合理的调整与优化！

 

 

绒面陷光结构及其原理

 

绒面陷光结构是一种由微米或纳米尺度的凸起或凹陷组成的表面结构，可以有效的降低光的反射，增加光的散射和耦合，从而提高光吸收率。绒面陷光结构可以应用于不同类型的太阳能电池，例如晶体硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。

绒面陷光结构图

 

 

绒面陷光结构的原理是利用光的折射、反射、散射和干涉等现象，改变光在太阳能电池表面的传播路径，增加光在太阳能电池内部的停留时间，从而提高光吸收率。绒面陷光结构的形貌、尺寸、分布和均匀性等参数会影响光的传播特性，进而影响光吸收率的提高程度。通常而言，绒面陷光结构的高度应该大于光的波长，以增加光的散射；绒面陷光结构的间距应该小于光的波长，以增加光的耦合；绒面陷光结构的形状应该尽量复杂，以增加光的干涉。

 

如何评价绒面陷光结构的性能？
 

 

绒面陷光结构的性能评价主要是通过测量太阳能电池的光吸收率、反射率、短路电流密度、开路电压、填充因子和光电转换率等参数，与未制备绒面陷光结构的太阳能电池进行对比，分析绒面陷光结构对太阳能电池性能的影响。由于绒面陷光结构可以显著降低太阳能电池的反射率，因此可以间接提高太阳能电池的光吸收率和短路电流密度，从而提高太阳能电池的光电转换效率。然而，绒面陷光结构也可能造成太阳能电池的开路电压和填充因子的降低，从而降低太阳能电池的光电转换率。因此，绒面陷光结构的制备需要权衡各种因素，已达到最佳的性能。

 

如何优化绒面陷光结构的设计？
 

 

绒面陷光结构的设计主要是通过数值模拟或实验优化的方法，寻找最佳的绒面陷光结构的形貌、尺寸、分布和均匀性等参数，以实现最大化的光吸收率和光电转换率。数值模拟的方法可以通过有限元法、有限差分时域法、刚体球近似法等方法实现，可以快速、准备地计算不同的绒面陷光结构对光吸收率的影响，从而指导绒面陷光结构的优化设计。实验优化的方法是通过改变绒面陷光结构的制备工艺参数，制备不同的绒面陷光结构样品，测量其光吸收率和光电转换率，从而找出最佳的绒面陷光结构样品。

 

绒面陷光结构也可以通过精密的太阳能电池检测设备进行测量后设计，「美能光伏」生产的美能3D共聚焦显微镜便可轻易的做到这一点，运用美能3D共聚焦显微镜对太阳能电池片的绒面结构进行检测，可客观清晰的了解到检测区域内的绒面金字塔数量和单一金字塔的高度，随后将测量到的数据进行逐一对比，就可做到对绒面陷光结构进行有科学依据的设计。

 

美能3D共聚焦显微镜
 

 

美能3D共聚焦显微镜是以光学技术为原理、结合精密Z向扫描模块、3D建模算法等对器件表面进行非接触式扫描并建立表面3D图像，通过系统软件对光栅的高度与宽度、绒面上的金字塔数量进行定量检测，以反馈其中的清洗制绒、丝网印刷工艺质量。

 

 

● 精确可靠的3D测量，实现实时共聚焦显微图像

 

 

● 超高共聚焦镜头，Z轴显示分辨率可达1nm

 

 

● 198-39966倍最大综合倍率，精确测量亚微米级形貌

 

 

● 全自动光栅绒面测量，快速生成数据

 

 

● 全面反馈清洗制绒和丝网印刷工艺

 

 

● 赋予多种共聚焦色彩图像

 

 

● 一体化操作，中文界面，友好的测量分析软件

 

对太阳能电池片表面进行绒面陷光结构制备可通过物理方法直接提高太阳能电池的光电转换率，从而帮助电池厂商将制备完善后的太阳能电池片更好的投入实际应用当中。「美能光伏」生产的美能3D共聚焦显微镜，可凭借其超高的测量精度对太阳能电池片的光栅绒面进行区域性测量，并将测量所得到的多种数据进行逐一对比，从而评估其光栅绒面的物理参数是否符合产业化生产标准！