通常而言，電池廠商為了更直接的提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率，使其在實際應(yīng)用時發(fā)揮到最大效率，都需要通過物理手段對太陽能電池片表面進行絨面陷光結(jié)構(gòu)制備。然后為了科學(xué)表征和評估制備工藝后太陽能電池的絨面陷光結(jié)構(gòu)和性能，就必須通過科學(xué)的檢測儀器進行檢測。為此，「美能光伏」生產(chǎn)了美能3D共聚焦顯微鏡，該設(shè)備能憑借超高的測量精度與全自動測量功能高效、大規(guī)模測量太陽能電池片的光柵絨面，并將所得參數(shù)與產(chǎn)業(yè)化標準參數(shù)進行逐一對比，從而對電池進行合理的調(diào)整與優(yōu)化！

絨面陷光結(jié)構(gòu)及其原理

絨面陷光結(jié)構(gòu)是一種由微米或納米尺度的凸起或凹陷組成的表面結(jié)構(gòu)，可以有效的降低光的反射，增加光的散射和耦合，從而提高光吸收率。絨面陷光結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于不同類型的太陽能電池，例如晶體硅太陽能電池、非晶硅太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池等。

絨面陷光結(jié)構(gòu)圖

絨面陷光結(jié)構(gòu)的原理是利用光的折射、反射、散射和干涉等現(xiàn)象，改變光在太陽能電池表面的傳播路徑，增加光在太陽能電池內(nèi)部的停留時間，從而提高光吸收率。絨面陷光結(jié)構(gòu)的形貌、尺寸、分布和均勻性等參數(shù)會影響光的傳播特性，進而影響光吸收率的提高程度。通常而言，絨面陷光結(jié)構(gòu)的高度應(yīng)該大于光的波長，以增加光的散射；絨面陷光結(jié)構(gòu)的間距應(yīng)該小于光的波長，以增加光的耦合；絨面陷光結(jié)構(gòu)的形狀應(yīng)該盡量復(fù)雜，以增加光的干涉。

如何評價絨面陷光結(jié)構(gòu)的性能？

絨面陷光結(jié)構(gòu)的性能評價主要是通過測量太陽能電池的光吸收率、反射率、短路電流密度、開路電壓、填充因子和光電轉(zhuǎn)換率等參數(shù)，與未制備絨面陷光結(jié)構(gòu)的太陽能電池進行對比，分析絨面陷光結(jié)構(gòu)對太陽能電池性能的影響。由于絨面陷光結(jié)構(gòu)可以顯著降低太陽能電池的反射率，因此可以間接提高太陽能電池的光吸收率和短路電流密度，從而提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。然而，絨面陷光結(jié)構(gòu)也可能造成太陽能電池的開路電壓和填充因子的降低，從而降低太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率。因此，絨面陷光結(jié)構(gòu)的制備需要權(quán)衡各種因素，已達到最佳的性能。

如何優(yōu)化絨面陷光結(jié)構(gòu)的設(shè)計？

絨面陷光結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要是通過數(shù)值模擬或?qū)嶒瀮?yōu)化的方法，尋找最佳的絨面陷光結(jié)構(gòu)的形貌、尺寸、分布和均勻性等參數(shù)，以實現(xiàn)最大化的光吸收率和光電轉(zhuǎn)換率。數(shù)值模擬的方法可以通過有限元法、有限差分時域法、剛體球近似法等方法實現(xiàn)，可以快速、準備地計算不同的絨面陷光結(jié)構(gòu)對光吸收率的影響，從而指導(dǎo)絨面陷光結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計。實驗優(yōu)化的方法是通過改變絨面陷光結(jié)構(gòu)的制備工藝參數(shù)，制備不同的絨面陷光結(jié)構(gòu)樣品，測量其光吸收率和光電轉(zhuǎn)換率，從而找出最佳的絨面陷光結(jié)構(gòu)樣品。

絨面陷光結(jié)構(gòu)也可以通過精密的太陽能電池檢測設(shè)備進行測量后設(shè)計，「美能光伏」生產(chǎn)的美能3D共聚焦顯微鏡便可輕易的做到這一點，運用美能3D共聚焦顯微鏡對太陽能電池片的絨面結(jié)構(gòu)進行檢測，可客觀清晰的了解到檢測區(qū)域內(nèi)的絨面金字塔數(shù)量和單一金字塔的高度，隨后將測量到的數(shù)據(jù)進行逐一對比，就可做到對絨面陷光結(jié)構(gòu)進行有科學(xué)依據(jù)的設(shè)計。

美能3D共聚焦顯微鏡

美能3D共聚焦顯微鏡是以光學(xué)技術(shù)為原理、結(jié)合精密Z向掃描模塊、3D建模算法等對器件表面進行非接觸式掃描并建立表面3D圖像，通過系統(tǒng)軟件對光柵的高度與寬度、絨面上的金字塔數(shù)量進行定量檢測，以反饋其中的清洗制絨、絲網(wǎng)印刷工藝質(zhì)量。

● 精確可靠的3D測量，實現(xiàn)實時共聚焦顯微圖像

● 超高共聚焦鏡頭，Z軸顯示分辨率可達1nm

●198-39966倍最大綜合倍率，精確測量亞微米級形貌

●全自動光柵絨面測量，快速生成數(shù)據(jù)

● 全面反饋清洗制絨和絲網(wǎng)印刷工藝

●賦予多種共聚焦色彩圖像

● 一體化操作，中文界面，友好的測量分析軟件

對太陽能電池片表面進行絨面陷光結(jié)構(gòu)制備可通過物理方法直接提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換率，從而幫助電池廠商將制備完善后的太陽能電池片更好的投入實際應(yīng)用當(dāng)中。「美能光伏」生產(chǎn)的美能3D共聚焦顯微鏡，可憑借其超高的測量精度對太陽能電池片的光柵絨面進行區(qū)域性測量，并將測量所得到的多種數(shù)據(jù)進行逐一對比，從而評估其光柵絨面的物理參數(shù)是否符合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)標準！