Fotovoltaik

Photovoltaic panels on the roof of Metrohm Headquarters

Teknologi berbasis cahaya akan memainkan peranan penting dalam persediaan energi di masa depan.

Fotovoltaik telah lama digunakan sebagai sumber energi dari kalkulator saku – dan menuju ke arah masa depan yang lebih cerah. Bisa dibilang, sel fotovoltaik akan memainkan peran utama dalam pergeseran energi kita untuk masa depan yang bebas karbon.

Di Metrohm, kami ingin ikut berkontribusi dalam meminimalkan penggunaan karbon dan melestarikan lingkungan serta sumber daya alam untuk generasi mendatang.

Pada tahun 2016, kami telah mencapai terobosan besar dalam perjalanan ambisius ini: panel surya di atap Kantor Pusat kami di Herisau, Swiss, sekarang akan mencukupi 25% dari kebutuhan energi kita.


Silikon Kristal: Memonitor nilai etching dengan titrasi dan IC

Secara keseluruhan, 80% dari sel tenaga surya yang terpasang terbuat dari silikon, yang disebut sel tenaga surya generasi pertama. Setiap silikon wafer baik itu monokristalin maupun polikristalin melalui langkah etching kimiawi untuk mendapatkan komposisi permukaan yang diharapkan guna meningkatkan kemampuan menangkap cahaya. Disinilah Metrohm berperan.

Semua larutan etching terdiri dari berbagai asam, stabiliser, wetting agents, atau buffer dan itu menetapkan struktur permukaan serta efisiensi sel tenaga surya. Etching yang berkesinambungan akan meningkatkan jumlah silikon terlarut yang akhirnya mempengaruhi morfologi permukaan dan nilai etching. Komposisi dari texturing bath inilah yang merupakan kunci untuk memproduksi sel tenaga surya yang efisien. Di dalam berbagai lingkungan yang sulit, instrumen kami mampu menganalisa komposisi dari texturing bath Anda dengan ...

… titrasi termometri

Etching campuran asam yang berisi HNO3, HF, dan H2SiF6 dari etching substrat silikon dapat dianalisa dalam dua penentuan. Penentuan pertama melibatkan titrasi langsung dengan NaOH, diikuti oleh titrasi kembali dengan HCl: penentuan ini menghasilkan konten H2SiF6 ditambah dengan nilai gabungan dari asam nitrat dan asam fluoric. Penentuan kedua terdiri dari titrasi dengan aluminium untuk menentukan kadar HF. Atas dasar dua penentuan ini, software menghitung hasil hasil masing-masing dari HNO3, HF, dan H2SiF6

> Pelajari lebih lanjut mengenai 859 Titrotherm

… titrasi potensiometri dan pengukuran langsung

Jumlah kadar total silikon dalam texturing bath juga dapat ditentukan dengan titrasi potensiometri. Penentuan konsentrasi asam tunggal dan asam total serta silikon terlarut dilakukan menggunakan titrasi asam basa dengan larutan NaOH.

Solitrode HF merupakan sensor pH kaca yang sesuai untuk titrasi potensiometri. Elektroda ini memiliki daya tahan yang luar biasa terhadap kandungan HF dalam texturing bath.

> Pelajari lebih lanjut mengenai Solitrode HF

Selain itu, konsentrasi total fluorida dapat ditentukan dengan Metrohm’s fluoride-selective electrode (F-ISE). Perbedaan antara kandungan total fluorida dan ikatan fluorida dalam heksafluorosilikat menghasilkan asam fluorida (HF). Kandungan asam nitrat dapat dihitung dari kandungan total asam.

> Pelajari lebih lanjut mengenai F-ISE

… kromatografi ion dengan deteksi ganda

Fluorida, nitrat, sulfat, dan asetat ditentukan dengan deteksi konduktivitas dengan supresor kimia, sedangkan kehadiran silikon dalam bentuk heksafluorosilikat dideteksi secara spektrofotometrik sebagai asam molibdosilikat setelah derivatisasi dalam analisis yang sama.

Unduh

Sel tenaga surya film tipis: Analisis elektrolit dengan voltametri

Film tipis – atau generasi kedua – sel tenaga surya dihasilkan dengan cara menimbun dalam jumlah besar bahan fotosensitif yang berlapis tipis dalam berbagai macam material murah seperti plastik atau gelas. Ide ini bukan sesuatu yang baru, sudah dilakukan sejak tahun 1980-an, contoh sel tenaga surya yang mengandung amorphous silicon (a-Si) adalah kalkulator saku dan jam tangan. Rate efisiensi yang rendah dari a-Si ini lebih mudah diterima oleh pabrik, biayanya yang rendah dan sifatnya yang tahan panas sangat dibutuhkan di daerah yang iklimnya panas. Yang sangat menjanjikan adalah dua bahan lainnya yaitu teknologi lapisan tipis PV dengan lapisan penyerap copper indium gallium diselenide (CIGS) dan cadmium telluride (CdTe). Teknologi lapisan tipis ini merupakan salah satu langkah maju dan elektrodeposisi adalah suatu hal yang sangat ekonomis dan menjanjikan untuk memproduksi sel tenaga surya. Voltametri memungkinkan Anda untuk menganalisa konstituen utama dari electroplating baths dan zat aditif dengan sensitivas tinggi:

Sel CIS: Analisis Cd dan thiourea dalam bath elektrolit secara voltametri

Penyerapan cahaya secara maksimal dapat diperoleh dengan selaput tipis copper indium diselenide (CIS) yang dihubungkan dengan semiconductor cadmium sulfide (CdS) untuk mendapatkan perbedaan yang setara secara efektif. Kemudian disimpan dalam proses wet chemical menggunakan asetat kadmium dan thiourea, sumber untuk generasi sulfida in situ. Pertama, Cd2+ teradsorbsi pada permukaan. Selanjutnya, sulfida dilepaskan selama proses dekomposisi thiourea yang bereaksi dengan ion Cd2+. Konsentrasi kadmium dan thiourea dalam bath secara tepat ditentukan menggunakan voltametri.

Dan ada lagi: selain CdS heterojunction, voltametri juga dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi larutan logam dan zat aditif dalam electroplating bath yang digunakan untuk elektrodeposisi lapisan CIS pada molibdenum.

Unduh

Sel CIGS: Analisis Voltametri untuk Cu, In, Ga, dan Se(IV) dalam larutan elektrolit

Dengan mengganti galium dengan indium, akan tercipta sel tenaga surya CIGS (copper indium gallium selenide). CIGS lulus uji efisiensi 20% pada tahun 2008. Sel CIGS merupakan sel tenaga surya lapis tipis yang sangat penting, memiliki selaput tipis kadmium sulfida (CdS) yang membentuk heterojunction p-n dengan CIGS yang lebih tebal, penyerap Cu(InGa)Se2.

CU(InGa)Se, selaput tipis yang disiapkan melalui elektrodeposisi satu-langkah dari larutan garam logam berkonsentrasi rendah ke molibdenum, indium, selenium, dan tembaga dalam elektrolit yang ditentukan melalui polarografi pada DME (dropping mercury electrode). Untuk analisis galium, digunakan anodic stripping pada HDME (hanging mercury drop electrode). Sebagaimana telah disebutkan dalam bab CIS, voltametri juga mengendalikan kandungan Cd dan tiourea untuk deposisi CdS.

> Pelajari lebih lanjut mengenai voltametri

Unduh

Penentuan karakter sel elektrokimia menggunakan potensiostat/galvanostat

Potensiostat/galvanostat dari Metrohm Autolab memudahkan analisa proses elektrokimia dan fotoelektrokimia secara langsung dalam protokristalin (nC-Si), silikon hitam, multijunction galium arsenida (GaAs), DSC (dye-sensitized), dan sel tenaga surya organik/polimer. Validasi dari semua teknologi PV yang menjanjikan ini melibatkan banyak pengukuran elektrokimia dari kurva arus-potensial (IV) dan tegangan-potensial (PV) hingga pengukuran impedans. Metrohm Autolab memfasilitasi Anda dengan instrumentasi dan teori yang diperlukan.

Unduh

Aplikasi dan produk lain 

Optimalkan parameter coating dengan ProcessLab

Langkah apapun dalam proses penteksturan silikon kristalin harus dipantau—etching, pencucian, pembilasan, atau hidrofilisasi—parameter standar seperti nilai pH dan konduktivitas sangat penting untuk morfologi permukaan dan harus selalu dipantau. Alat analisa ProcessLab yang dibuat sesuai pesanan akan membantu Anda dalam hal tersebut, bahkan dalam lingkungan HF yang sangat berbahaya. Selain pengukuran langsung semacam ini, ProcessLab akan membantu Anda memantau langkah penteksturan, pencucian, pembersihan basa dan asam, juga pembilasan serta hidrofilisasi.

See more fields of application Read more about the ADI 2045PL ProcessLab

Titrasi surfaktan dalam texturing baths

Sel tenaga surya silikon memerlukan permukaan depan bertekstur untuk mengurangi energi yang hilang akibat refleksi. Surfaktan dalam texturing bath (misalnya natrium dodesil sulfat atau setil trimetil amonium bromida) memiliki pengaruh kuat terhadap morfologi permukaan dan ketebalan lapisan, yang menjadi alasan mengapa konsentrasi mereka perlu dipantau secara ketat. Metrohm menawarkan beberapa metode pengukuran potensiometri untuk surfaktan anionik dan kationik.

Nonionic surfactants Anionic and cationic surfactants

Pengontrolan bagian awal proses dengan NIRS

Proses wet chemical untuk penteksturan basa dari permukaan air adalah sangat penting. Spektroskopi NIRS memudahkan pemantauan langsung dari konsentrasi bath, seperti hidroksida, silikat, dan 2-propanol. Metode ini sangat terpercaya dan cepat serta tidak memerlukan zat habis pakai apapun.

Online NIRS analyzers