薄膜电池

使用薄膜附件，采用掠入射衍射几何，可以得到信噪比更高的衍射谱图，并且可以实现分层分析物相。薄膜太阳能电池的结晶状态和界面状态极大的影响电池的性能。

在太阳能电池的各组件中背板的作用不容小觑，背板起着保护光伏组件中的电池片的作用；用于太阳能电池组件封装的背板一般又被称为TPT 聚氟乙烯复合膜，TPT一般常用三层结构（PVF/PET/PVF），外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。通常，太阳能电池产品使用年限一般按照25年以上设计，要确保产品达到如此长的使用期限，就需要严格控制各组件质量。 Labthink兰光推出多款检测仪器，专业用于薄膜太阳能电池材料的阻隔性能、剥离强度、材料厚度检测，帮助企业对薄膜太阳能电池进行质量控制。

太阳能薄膜电池具有质量小、厚度极薄、可弯曲等优点。当前工业化制作太阳能薄膜电池的材料主要有：碲化镉、铜铟镓硒、非晶体硅、砷化镓等。其中，铜铟镓硒(CuIn1-xGax Se2) 具有成本低、转换效率高、性能稳定、弱光性好、几乎不衰减等优点，是世界上潜力的太阳能电池材料。XRD和EDXRF作为快速无损的分析技术，已经越来越广泛的应用于科研和工业生产。在CIGS薄膜电池领域，XRD和EDXRF技术与实际的应用需求十分契合。本方案将展示使用赛默飞世尔科技的XRD和EDXRF产品，对CIGS薄膜样品进行薄膜层结构、物相、层厚、层元素组成分析。

在制造薄膜太阳能电池过程中的主要挑战是控制膜层的成分。商品化所需要的膜层结构重复再现性和依靠膜层精确成分的电池的电学性质同样重要。辉光放电发射光谱分析能够适用于确定整个涂层系统的深度剖面元素含量分析。

科众精密仪器-接触角测量仪，量化电解液到电池薄膜的接触角，解决方案

在太阳能电池的各组件中背板的作用不容小觑，背板起着保护光伏组件中的电池片的作用；用于太阳能电池组件封装的背板一般又被称为TPT 聚氟乙烯复合膜，TPT一般常用三层结构（PVF/PET/PVF），外层保护层PVF具有良好的抗环境侵蚀能力，中间层为PET聚脂薄膜具有良好的绝缘性能，内层PVF需经表面处理和EVA具有良好的粘接性能。通常，太阳能电池产品使用年限一般按照25年以上设计，要确保产品达到如此长的使用期限，就需要严格控制各组件质量。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池板以其高转换率和低成本备受期待。 由于各层的颗粒尺寸和层结构质量会影响发电表现，因此用SEM观察断面结构非常重要。

对于光伏(PV)和薄膜电池(TFB)来说，要在成本上与化石燃料和传统电池竞争，高制造成品率至关重要。CdTe/CdS和CdS/CIGS光伏器件的CdS层以及tbs的LiPON层的针孔导致良率损失和性能降低。扫描电镜（SEM）平面视图分析没有深度分辨率来确定孔是否完全穿透一层。

钙钛矿广泛用于太阳能电池的开发。由于这些类型的太阳能电池具有良好的光伏性能，因此对它们进行了系统的研究。钙钛矿薄膜的厚度和形态是影响太阳能电池性能的重要因素。特别地，人们发现，当钙钛矿的厚度小于400nm时，钙钛矿太阳能电池的效率很大程度上取决于薄膜厚度；而当钙钛矿的厚度大于400nm时，效率则很大程度上取决于钙钛矿层的薄膜形态。在本应用说明中，我们使用FR工具测量钙钛矿薄膜的厚度。

薄膜厚度测试仪是一款高精度接触式薄膜、薄片厚度测量仪器；适用于金属片、塑料薄膜、薄片、纸张、橡胶、电池隔膜、箔片、无纺布、土工布、硅片等各种材料的厚度精确测量

得益于钙钛矿薄膜优异的光电性能，钙钛矿薄膜太阳电池的光电转化效率（PCE）由最初的3.8%快速上升到22.1%。 然而，钙钛矿薄膜的稳定性问题一直没有得到有效解决，成为该类电池商业化进程中的主要障碍。随着相关研究工作的不断开展，研究者在确定钙钛矿薄膜降解诱发因素方面取得了许多成果，但是对于其电池性能下降的动态过程认识却相对匮乏。对于该性能衰减过程的研究将有助于提高和改善钙钛矿薄膜电池的长期稳定性， 增强其实用价值。

摘 要：本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能试验机进行锂电池隔膜试样拉伸试验的示例。该示例主要用于对锂电池隔膜力学性能的评估，可为产品开发、品质管理、制造工艺设定、性能鉴别等提供可靠数据。关键词：BOYI 2025精密万能试验机 锂电池隔膜 拉伸试验锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。锂离子电池隔膜（Lithium ion battery separator），在锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而需要有耐有机溶剂的隔膜材料，一般采用高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。锂电池隔膜的要求：

锂电池的结构中（锂电池组成结构示意图见下图1）， 隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。而隔膜性能的评测需要借助到扫描电镜来进行检测。尤其对于锂电池系列，由于电解液为有机溶剂体系，因而还需要使用耐有机溶剂的隔膜材料，目前一般采用的是高强度薄膜化的聚烯烃多孔膜。

研究结果表明，利用飞秒激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱法可以对太阳电池薄膜的成分进行高精度的定量分析。结果表明，在飞秒激光束（λ = 1030 nm, τ = 450 fs）扫描CIGS表面时，采样条件对扫描结果有较大的影响。在最佳采样条件下测得的fs-LA-ICP-MS信号，通常与电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)测量的参考浓度呈一条校准直线。fs-LA-ICP-MS预测的铜、铟、镓、硒元素的浓度比准确度较高，达到ICP-OES测定值的95% - 97%。

热缩试验仪适用于检测材料的热收缩性能，可用于塑料薄膜基材（PVC膜、POF膜、PE膜、PET膜、OPS膜等热缩膜）、软包装复合膜 、PVC聚氯乙烯硬片、太阳能电池背板及其他具有受热收缩性能的材料。

半导体透明导电氧化薄膜（TCO）具有优异的光学和电学性能，可见光区高透射率，红外区高反射率和微波强衰减性，同时具有低的电阻率，是功能材料中具有特色的一类薄膜， 已广泛应用于太阳能电池、真空电子器件、防护涂层、电磁屏蔽等领域中。

测试材料较为疏水，使用晟鼎的SDC100接触角测量仪能顺利准确测量，晟鼎具备疏水材料测量的专用配件，而且具备微分椭圆法进行疏水材料的接触角分析算法用户使用晟鼎产品解决的问题：测量了太阳能电池薄膜材料的润湿性能，量化判断薄膜材料间的润湿效果。

使用纳米颗粒（NPs）制备薄膜镀层材料日益受到了人们的重视，并且被广泛应用到如显示器、传感器、医疗器械、储能和能量收集材料等各种现代产品和研究领域。纳米粒子的合成方法已经广为人知，但为了能够在上述应用中使用它们，需要将纳米颗粒从溶液相转移到基材表面。为此，需要一种可控的沉积方法。附件白皮书回顾了在气-液界面处形成纳米颗粒单层膜的方法以及使用Langmuir-Blodgett和Langmuir-Schaefer方法制备薄膜后，将其转移到固体基底上的方法。如果您对如何沉积单层纳米球感兴趣，请下载附件的白皮书。

锂离子电池在充放电过程中，锂离子在正负极之间穿梭。在充电过程中，锂离子从正极脱出经过电解液和隔膜到达负极发生反应。在放电过程中锂离子从负极返回正极嵌入正极材料。在循环过程中，正极材料面临许多的问题如自身体积的变化，晶体结构的改变，界面结构的退化等导致的容量衰减。同样的，负极材料也面临着体积膨胀，枝晶的生长导致的负极材料的粉碎溶解、从集流体表面剥离脱离、电接触变差，短路等一系列问题，这些问题导致材料的容量和循环性能严重下降，甚至电池的起火爆炸。 原子层沉积（ALD）薄膜沉积可以合成具有原子级精度的材料，基于自限的膜纳米级的控制，可以实现多组分膜的化学成分控制、大面积的薄膜/工艺的可重复性，具备低温处理以及原位实时监控等技术特征。该技术在锂离子电池，太阳能电池，燃料电池以及超级电容器中都具有广泛的应用。

本文通过分析304 cm-1、930 cm-1处拉曼峰位的红移进一步证实了Cu掺杂后薄膜晶粒尺寸增大，通过缺陷程度的变化证明了Cu掺入 晶格间隙的掺杂机理。 激光显微共聚焦拉曼光谱技术是一种无损伤、无接触、灵敏度高的检测手段，通过晶体的拉曼光谱可以了解晶格内部有关化学键、晶格程度、晶格畸变以及相变等信息，为薄膜在太阳能电池、导电材料、光电器件、催化、传感等领域的应用提供理论指导与实验依据。

本文作者开发了一种高度敏感的基于EQCM-D方法的，在三种不同的锂电池电解质溶液中，原位测量了由于锂离子插入/提出以及固体电解质界面的形成和生长引起的复合LTO电极的重量和粘弹性的变化。利用声学多层形式主义建立一个自洽的，复合LTO电极的粘弹性模型，描述了在气体空气环境下，与锂电池电解质溶液在开路电压下以及外加电压下相接触条件下共振率和共振宽度的变化。该模型选择性地表征了多层复合电极组件中的每一层（电极的刚性和粘弹性部分+固体电解质界面）与电解质溶液接触时的机械状态。EQCM-D方法可实现实时无损探测电极粘弹性，厚度剪切及谐振模式。通过一种先进的粘弹性模型来拟合EQCM-D的实验数据，可以得到每层的重量和粘弹性参数。我们的主要发现是，锂电池电解液及添加剂可通过EQCM-D短时间实验进行筛选。同时，通过探测电极容量保持率，量化了固体电解质界面膜生长的本征粘弹性特性。我们的结论是，使用适量的水淹没研究EQCM-D腔体，可能提供有关实际电极的循环性能的信息的重要预测信息，在不同电解液中对纽扣电池进行测试时。所开发的实验装置和建模程序可应用于各种类型的离子插入电极，固体电解质界面型保护膜，包括低压阳极和高压阴极。我们目前正在致力于改进EQCM-D方法将Sflood(溶液质量与浸入电极质量之比)减小一个数量级，这足够为EQCM-D技术广泛应用于先进储能研究领域开启一扇新的大门。

太阳能电池（光伏电池）是一种能通过光电效应将光能量直接转化成电化学能量的电池。市场上有很多钟太阳能电池，现在最常见的太阳能电池是制备在硅表面。其他的一些太阳能电池包括薄膜电池，染料电池，有机高分子太阳能电池。本文中介绍了光学接触角测量仪如何使用在太阳能研发中。

采用微波消解仪消解石墨负极材料，建立微波消解法消解锂离子电池石墨负极材料的方法。该方法操作简单，用酸量少无需人员监守,可用于锂离子电池石墨负极材料中痕量元素测定的前处理操作。

以多孔阳极氧化铝作电极活性物质的支撑体，制备了一种新型的普鲁士蓝薄膜电极。制备过程包括纯铝片在草酸溶液中阳极氧化成多孔阳极氧化铝，电化学法去多孔阳极氧化铝的阻挡层，磷酸中扩孔，无电沉积一层钯，再在孔中组装普鲁士蓝。用扫描电镜对支撑体和电极表面形貌进行了表征，用循环伏安法对电极进行了电化学研究。结果表明，这种支撑体孔隙率大于65％，组装的普鲁士蓝(P B )薄膜电极在－0.2～0.6 V 和0.6～1.2 V 两个电位窗口内呈现两对稳定的可逆峰，由这种薄膜电极组成的微型P B 薄膜蓄电池，容量达到65 m C /cm 2，表现出良好的充放电性能。

旋转流变仪在锂电池行业有着重要的应用，尤其是在合浆过程中对于正负极浆料流变性能的确定及配方、工艺的优化有着重要的指导意义。例如，可以通过测试正负极浆料的屈服应力来评价沉降性能；可以通过测试零切粘度来评价样品的储存及运输稳定性及分散性能；可以通过测试高剪切速率下的粘度来评价样品的施工性能及搅拌生产中的性能；可以通过测试样品触变性来评价其流平性能等。以及对作为隔膜材料的聚合物类样品进行全面分析表征。或者使用哈克转矩流变仪进行加工相关研究的测试。

钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其效率高、成本低、可制备成柔性器件等优势，近年来在光伏领域异军突起，成为下一代太阳能电池技术的重要候选者。然而，钙钛矿薄膜的制备工艺仍面临诸多挑战，特别是大面积器件的制备和模块化生产。传统方法通常需要使用反溶剂，这不仅会增加制备成本，还会影响器件的稳定性。因此，开发无需反溶剂的印刷技术，以及适用于大面积制备的钙钛矿油墨，是实现钙钛矿太阳能电池规模化应用的关键。

钙钛矿太阳能电池（PSCs）自2009年报导以来，由于其高效能、低成本和简单制备工艺迅速引起了学术界和工业界的广泛关注。其核心材料钙钛矿具有优异的光电特性，如高吸光係数、长载流子扩散长度和高载流子迁移率，使其成为下一代光伏技术的潜力选手。在过去十年间引发了广泛的研究热潮，并被认为是最有潜力替代传统硅太阳能电池的下一代光伏技术之一。 近年来，钙钛矿太阳能电池（PSCs） 的效率不断提升，并在 NREL 的效率认证数据中屡创新高。叠层结构的出现自2017开始，在過去三年中，钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池的效率取得显着的突破。钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池，更是被认为是未来实现更高效率和更低成本的理想方案。然而，在空气环境下实现宽带隙钙钛矿 (~1.68 eV) 的可扩展制备一直是一个巨大的挑战，因为水分会加速钙钛矿薄膜的降解。南京大学谭海仁教授团队近期取得重大突破，他们在研究中发现，溶剂的性质对水分干扰的影响程度至关重要。通过深入研究，他们发现正丁醇 (nBA) 由于其低极性和中等挥发速率，不仅可以有效缓解空气环境中水分对钙钛矿薄膜的负面影响，還可以提高钙钛矿薄膜的均勻性，进而实现可扩展制备。

太阳能电池（光伏电池）是一种能通过光电效应将光能量直接转化成电化学能量的电池。市场上有很多钟太阳能电池，现在最常见的太阳能电池是制备在硅表面。其他的一些太阳能电池包括薄膜电池，染料电池，有机高分子太阳能电池。本文中介绍了Biolin光学接触角仪Theta系列在太阳能电池研发中的应用。

南京大学谭海仁团队开发了阴离子工程添加剂策略，来控制宽带隙钙钛矿薄膜的结晶过程。最终，谭老师研究团队不仅提高了钙钛矿薄膜质量，同时也可以让其更好的覆盖在晶硅电池表面，实现了高质量保形沉积。这为更好的发挥钙钛矿/硅叠层电池的潜力提供了契机。相关成果以 “Efficient Perovskite/Silicon Tandem Solar Cells on Industrially Compatible Textured Silicon”发表在Advanced Materials。

在探寻高效率太阳能转换技术的道路上，全钙钛矿串联太阳能电池由于其突破单结晶太阳能电池效率限制的潜力而备受瞩目。然而，其效率提升却受限于锡-铅混合窄带隙钙钛矿薄膜中的表面缺陷所引发的非辐射复合损失。华中科技大学刘宗豪和陈炜于《Nature Communications》(26 Aug.DOI 10.1038/ s41467-024-51703-0)提出了一种创新的表面重建策略，透过使用1,4-丁二胺作为化学抛光剂和乙二胺二碘化物作为表面钝化剂，有效消除了与锡相关的缺陷，并对抗有机阳离子和卤化物空位的缺陷。这一策略不仅提升了锡-铅混合钙钛矿薄膜的质量，还在钙钛矿/电子传输层界面处最小化了非辐射能量损失。结果显示，经此改良的锡-铅混合钙钛矿太阳能电池达到了22.65%和23.32%的能量转换效率，而全钙钛矿串联太阳能电池的认证能量转换效率更是一举达到了28.49%。