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發(fā)布者：磊建凈化
發(fā)布時(shí)間：2022-10-18
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光伏產(chǎn)業(yè)鏈主要由硅料環(huán)節(jié)、硅片環(huán)節(jié)、電池環(huán)節(jié)、電池組件環(huán)節(jié)以及應(yīng)用產(chǎn)品環(huán)節(jié)組成，其中硅片是太陽(yáng)能電池最重要的材料。硅片材料以及其它應(yīng)用在太陽(yáng)能電池的相關(guān)輔料如光伏玻璃的純度直接影響到太陽(yáng)能電池的性能和壽命。建立完善的光伏材料的金屬元素檢測(cè)方案，是提供光伏材料的金屬元素檢測(cè)質(zhì)量的有力保障。光伏材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案，從分子設(shè)計(jì)角度,發(fā)展新型高效材料和加深對(duì)材料聚集特性的認(rèn)知,提升器件光電轉(zhuǎn)換性能的同時(shí)發(fā)展易形貌調(diào)控的器件工藝,對(duì)發(fā)展大規(guī)模印刷工藝以及快速推動(dòng)有機(jī)光伏的應(yīng)用具有重要意義。下面磊建凈化淺談一下光伏材料的金屬元素檢測(cè)和光伏材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案。
一、光伏材料的金屬元素檢測(cè)方案
1、 測(cè)定工業(yè)硅中的磷、硼及其它金屬元素
工業(yè)硅通常情況下作為生產(chǎn)高純度多晶硅和單晶硅的原材料，對(duì)其雜質(zhì)元素含量的準(zhǔn)確測(cè)定成為控制最終成品質(zhì)量的重要保障，基于工業(yè)硅樣品中磷、硼元素存在易揮發(fā)損失造成回收率偏低的特殊性質(zhì)，賽默飛采用iCAP PROSeries ICP-OES法建立工業(yè)硅樣品中磷、硼以及其它金屬元素準(zhǔn)確可靠的分析檢測(cè)方法。
某款儀器的水平和垂直觀測(cè)模式以及耐氫氟酸進(jìn)樣系統(tǒng)，對(duì)于硅粉樣品中的多種雜質(zhì)元素進(jìn)行測(cè)定，其快速、簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，完全滿足于工業(yè)硅樣品中磷、硼、鈣、鐵等雜質(zhì)元素的日常檢測(cè)需求。
2、測(cè)定光伏玻璃中的痕量雜質(zhì)
光伏玻璃的主要原料成分包括石英砂、純堿。石英砂主要是起著網(wǎng)絡(luò)形成體的作用，用量通常占據(jù)玻璃組分的大半，由于晶硅太陽(yáng)能電池本身機(jī)械強(qiáng)度差，容易破裂，空氣中的水分和腐蝕性氣體會(huì)逐漸氧化和銹蝕電極，無(wú)法承受露天工作的嚴(yán)酷條件，為此，太陽(yáng)能電池通常采用光伏玻璃通過(guò) EVA 和背板進(jìn)行封裝，這樣既可保護(hù)電池不受水氣侵蝕、阻隔氧氣防止氧化、耐高低溫、還具有良好的絕緣性和耐老化性能，光伏玻璃必須具備良好的透光率，因此對(duì)于雜質(zhì)含量的控制具有嚴(yán)格的限制。
另一某款儀器可以測(cè)定ppb級(jí)的Ca Co Cr 等10多種金屬雜質(zhì)。其一鍵儀器設(shè)置和直觀分析工作流程，為操作人員簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)步驟并避免出錯(cuò)，同時(shí)自動(dòng)和記錄監(jiān)控儀器狀態(tài)，確保了操作的一致性和結(jié)果的重現(xiàn)性。
二、光伏材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案
有機(jī)光伏材料實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，有機(jī)太陽(yáng)能電池具有質(zhì)輕、柔性、可溶液加工等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前太陽(yáng)能電池技術(shù)的前沿?zé)狳c(diǎn)研究方向。隨著新型非富勒烯受體材料的快速發(fā)展，有機(jī)太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率逐步提升，最近已突破16%，達(dá)到了可以向?qū)嶋H應(yīng)用發(fā)展的階段。
但是，實(shí)現(xiàn)有機(jī)太陽(yáng)能電池的商業(yè)應(yīng)用，還面臨著光伏材料成本和器件穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。目前已報(bào)道的高效光伏材料大多存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、合成步驟繁多、產(chǎn)率低等問(wèn)題，在成本上很難滿足商業(yè)應(yīng)用的需求。因此開(kāi)發(fā)低成本高效有機(jī)光伏材料是聚合物太陽(yáng)能電池走向應(yīng)用研究的關(guān)鍵課題。
有機(jī)光伏材料實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：
1、實(shí)驗(yàn)室的選擇、設(shè)計(jì)、建造要符合國(guó)家、地方建設(shè)規(guī)劃、生物安全考慮。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)要滿足生物、化學(xué)、物理、輻射等危險(xiǎn)防護(hù)水平控制在一定程度，防止危害環(huán)境。所以實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)要符合環(huán)境保護(hù)和建筑技術(shù)規(guī)范的規(guī)定和要求。
2、實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)要注重考慮操作是否方便、實(shí)驗(yàn)流程是否合理，人員是否舒適等問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)室的地面、墻面、天花板、管道、實(shí)驗(yàn)室家具等，要采用易清潔、防積塵、防滲溫等方面的要求，也要從環(huán)保、節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)等多方面合理考慮，選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料。
3、實(shí)驗(yàn)室的溫濕度、照明度、潔凈度、噪音等環(huán)境參數(shù)必須符合工作要求，要從安全角度，滿足實(shí)驗(yàn)人員的工作需求，充分節(jié)能環(huán)保的要求。實(shí)驗(yàn)室的安全環(huán)保問(wèn)題要符合國(guó)家相關(guān)部門對(duì)該對(duì)應(yīng)級(jí)別的實(shí)驗(yàn)室的安全管理規(guī)定和要求。還要具備化學(xué)藥品、機(jī)密資料被誤用等不正當(dāng)使用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，采取相關(guān)的物理防范措施。確保轉(zhuǎn)運(yùn)、收集、處理和處置危險(xiǎn)物料的安全。
4、實(shí)驗(yàn)室的走廊和通道不能阻礙人員、物品通過(guò)，要設(shè)置緊急出口，且要有明顯的標(biāo)識(shí)，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)房問(wèn)成實(shí)驗(yàn)同在用， 停用。消毒、維護(hù)等不同狀態(tài)時(shí)的需要，采取適當(dāng)?shù)木竞瓦M(jìn)入復(fù)制措施。如警示牌。警示燈、警示線、門禁等。實(shí)驗(yàn)室的門根據(jù)需要安裝門鎖。門鎖應(yīng)便于內(nèi)部快速打開(kāi)。
研究表明，F(xiàn)-受體具有比主流3-(二氰基亞甲基)靛酮(ICNC)類受體更加優(yōu)異的薄膜穩(wěn)定性。單晶X射線結(jié)構(gòu)分析表明，F(xiàn)-受體具有三維蜂窩型堆積結(jié)構(gòu)，有利于電荷傳輸?；谌憝h(huán)電子受體的器件獲得了13%的光電轉(zhuǎn)化效率，是非INCN類受體材料的效率最高值。此外，空氣中加工基于F-受體的器件展示出優(yōu)良的光穩(wěn)定性，表現(xiàn)出極小的“burn-in”損失。
