XPS薄膜太阳能电池的深度分析

利用Thermo Scientific K-Alpha XPS对薄膜堆栈进行了深度剖面，分析了Cu(In,Ga)Se的元素和化学结构₂(CIGS)太阳能电池是替代厚硅电池的最佳选择，因为它高效、经济、重量轻。

如图1所示，CIGS太阳能电池由衬底上的薄膜堆组成。为了生产薄膜太阳能电池，控制薄膜组成是很重要的。在商业体量中复制所需的层设计是一个主要的挑战。这是一个关键因素，因为电池的电特性是基于确切的层组成。通过XPS深度剖面可以确定设备的组成和界面化学。

图1所示。扫描Cu（河）SE的电子显微照片₂太阳能电池(横截面)及其工作方式。

实验

这Thermo Scientific K-Alpha XPS用于深入分布CIGS样品。氩离子和K-α旋转阶段用于分析样品以在厚的多层样品中获得最佳深度分辨率。该器件的SEM横截面用于校准。轴外采样旋转使多个配置文件能够在不同或相同的样本上进行，而不会从仪器中移除它们。图2显示了在深度分析后用K-Alpha独特的反射光学系统拍摄的图像。k-alpha的两个不同光源使用户能够在表面上查看一系列特征和高质量的蚀刻陨石坑。在每个级别的深度分布中使用的128沟道检测器获取的快照光谱使得能够在几秒钟内收集频谱区域，而保持最佳化学状态信息。即使在低能量下也可以使用计算机对齐和集成的氩离子源来实现优异的离子磁通。

图2。在剖面末端的蚀刻坑的CCD图像，使用K-Alpha反射光学和共轴照明与侧照明(左图)和仅侧照明(右图)。

使绝缘样品的分析变得简单，并且在k-alpha中通过简单的转动键电荷补偿系统在整个轮廓中保持稳定的分析条件。

结果

K-Alpha能够在整个剖面和溅射复杂的多组分薄膜中保持出色的深度分辨率。图3显示了薄膜CIGS太阳能电池的深度分布结果。界面附近层的化学计量比的变化可能是由于与下层的相互作用引起的。

图3。CIGS太阳能电池的深度剖面。使用TA校准深度尺度₂O._5.标准。

总结

这Thermo Scientific K-Alpha XPS仪器用于CIGS太阳能电池的深度剖面。通过量化和识别元素成分作为深度的函数，这项技术可以很容易地用来确定太阳能电池的多层结构。由于获得的数据具有良好的深度分辨率，因此能够对界面化学进行准确的表征。此信息适用于所有薄膜光伏器件。

这些信息已被采购，从Thermo Fisher Scientific - X射线光电子谱（XPS）提供的材料中审查和调欧洲杯足球竞彩整。

有关此来源的更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific - x射线光电子能谱(XPS)．