第二百九十三章:太陽能發電板的關鍵技術(1/2)
『光吸收層』的製備和鍍刻,是『鑭化鎵矽薄膜太陽能薄膜發電板』中最重要的一步。
收看直播學習技術的各國專家知道,韓元自然也知道,所以他將這一步單獨留給了全新的一天,好讓華國做下準備。
又是一天清晨,直播例常開啟,完成洗漱和各種潔淨防護工作後,韓元進入了無塵工作室。
半透明的拍攝圓球跟在他身邊,清晰的記錄著每一個動作和過程。
將昨天準備完善的材料取出來後,韓元拉過鏡頭,道:
「製備『鑭化鎵矽薄膜太陽能薄膜發電板』,最關鍵的是在光吸收層上形成類似『紅珠鳳蝶』翅膀一樣的納米晶格結構。」
「而鑭化鎵合金,是形成這種晶格結構最適合的金屬離子。」
「光吸收層,從發電板的整體結構來說,是一層薄膜。」
「但實際上,這一層薄膜結構,是由緩衝層、吸收層、P電層三層複雜結構製成的。」
「第一步要做的,就是先製備鑭化鎵合金,然後利用製備出來的鑭化鎵合金製備出來離子溶液。」
「不過這一步我在前些天已經完成了,實驗桌上的這瓶淡金橘色的溶液就是。」
說著,韓元將實驗室桌上裝在三角形透明聚酯容器中的矽酸鎵鑭離子溶液小心翼翼的拿起來,展示給觀眾看。
別看他剛剛展示出來的矽酸鎵鑭離子溶液只有不大的一瓶,總量可能還不到兩升。
但溶液的濃度很高,屬於過飽和級別的溶液。只是沒有達到沉澱結晶的條件而已。
這一瓶溶液,如果用於調配的話,可以給超過十平方面積的基板進行鍍層。
之所以是保存在聚酯塑料容器中,是因為矽酸鎵鑭離子溶液會和玻璃、單晶矽、多晶矽等矽結構的容器產生反應。
從而破壞矽酸鎵鑭離子溶液的純淨度。
【好漂亮的顏色,淡淡的金橙色。】
【這應該就是整套技術中最關鍵的東西了,話說怎麼配置的?】
【這是矽酸】
【漂亮?我怎麼感覺這玩意是主播憋了三天沒喝水然後尿出來的?】
【??????】
【樓上你有毒吧!】
【臥了個槽,再也無法直視這東西了。】
【看起來甜甜的,是糖尿病患者的吧?】
【怕是尿毒症患者的——】
【樓上你怎麼知道糖尿病患者的尿是甜的?莫非你嘗過?】
虛擬屏幕上,無數的彈幕划過,一開始大家還討論的挺正經的,但沒一會畫風就徹底歪了
韓元瞥了一眼彈幕,有些無語。
這討論的都是些啥啊。
搖了搖頭,沒理會這群沙雕網友們,他開始一邊講解光吸收層的製備信息一邊開始處理實驗桌上的材料。
矽酸鎵鑭離子溶液的確是製備『鑭化鎵矽薄膜太陽能薄膜發電板』中最重要的原材料。
但並不是最重要的技術。
最重要的技術是如何將矽酸鎵鑭離子溶液裡面的鑭化鎵離子鍍到基板上面去,並穩定的形成特殊結構的納米晶狀結構。
這一步的技術才是最重要的。
需要以離子水為溶劑,然後按照一定的比例進行調配矽酸鎵鑭離子溶液。
然後將製備完成基板整體浸入調配的離子溶液中。
通過導入一定電壓的電流的同時進行升高溫度。
離子溶液中的大分子矽酸鎵鑭金屬離子會附著在基板上。
但這還僅僅是附著,並沒有形成特殊的晶狀結構。
後面還需要在不同溫度以及不同的氣壓條件下進行退火、重鍍、水浴等處理。
整體步驟異常繁瑣,而且需要時刻注意反應過程中的溫度、氣壓等外部條件。
畢竟化學反應是所有反應中最複雜,也是突變型最高的。
除此之外,在處理光吸收層的同時,還需要在中途將P電層刻蝕上去。
這一步驟才是最坑的地方。
因為刻蝕P電層是沒有一個固定的時間節點的。
在處理特殊的晶狀結構的時候,有些基板可能一次流程走完就已經達到了標準。
但另外還有其他的基板可能走上三次、四次甚至五六次流程都不一定能達到標準。
所以在處理的過程中,每一次流程走完後,都需要對每一塊基板進行光學檢查。
確認特殊的晶狀結構形成後,就要將其分離開來進行下一步。
而沒有形成特殊晶狀結構的基板,需要進行重複處理,直到特殊晶狀結構在表面形成。
需要的處理過程次數是不定的。
有些倒霉的可能處理上十來次都不一定能讓特殊晶狀結構形成。
虛擬屏幕上,有專家發送彈幕提問題。
讓基板一直呆在離子溶液中不斷重複處理可以確保特殊晶狀結構形成不可以嗎?
對此,韓元也只能搖頭表示這種方法不可行。
因為基板上的特殊晶狀結構只有在一到兩層的時候,才能發揮它的最大作用效果。
所以這也是在處理時,矽酸鎵鑭離子溶液的濃度必須使用離子水進行稀釋到一定程度的原因。
矽酸鎵鑭離子溶液的濃度在太高,會在基板上迅速且穩定的形成超過三層的特殊晶狀結構。
會導致整塊『鑭化鎵矽薄膜太陽能薄膜發電板』的光電轉換率下跌。
而且下跌的幅度很高。
每多一層,其光電轉換率能下降接近百分之五左右。
這些東西,都是一個文明的科技積累。
就像愛迪生發明電燈一樣,經歷了數千次的材料替換,最終才找到合適的材料。
化學氣相沉積比電燈材料的尋找可更加苛刻,因為氣相沉積的過程中,需要控制的因素更加多。
每一個因素條件的確定,都是無數次的實驗才最終定下來的。
所以即便是高一等級的文明,也無法保證說找到更加合適更加優秀的流程
附著、退火、重鍍、水浴等全部流程都走完兩遍,第一塊符合要求的基板才製備成功。
當第一塊基板處理完成的時候,時間已經過去了兩天多。
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