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。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(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：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到1.77*1012kW，如何高效利用太陽能是學術(shù)界和產(chǎn)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(yīng)”，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(jīng)在太陽能電池技術(shù)上取得了長足的進步，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
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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(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。
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蔡司顯微鏡技術(shù)憑借其先進的光電子技術(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，光伏產(chǎn)業(yè)量質(zhì)并舉，勢在必行。