大家好，小科来为大家解答以上问题。薄膜太阳能电池能谱EDS分析这个很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！
解答：
1、CIGS太阳能电池基于铜、铟、镓和硒[Cu(In，Ga)Se2薄膜。这种太阳能电池表现出优异的效率，有潜力取代制造成本更高、尺寸更厚的硅基太阳能电池。
2、CIGS太阳能电池是通过在衬底(以前是玻璃，现在是聚合物)上形成多层薄膜来制造的，如图1所示。钼层和氧化锌层形成电接触电极。CIGS薄膜作为太阳光吸收层，一薄层硫化镉形成P-N结。最常见的制造方法是同时或依次在衬底上蒸发或溅射铜、铟和镓。蒸发的硒与膜层反应，确定最终的合成膜层。
3、制造薄膜太阳能电池的主要挑战是控制薄膜层的成分。商业化所需的膜结构的可重复性是不确定的，这与电池的电性能一样重要，电池的电性能取决于膜的精确组成。EDS分析可用于确定化学元素在整个装置中的空间分布。
4、图1:Cu(in，Ga)Se2薄膜太阳能电池(截面)的SEM图像及其工作模式——光伏效应。
5、实验
6、可以在市场上买到的CIGS太阳能电池被分解提取出单一成分的一部分。观察表面和断面，用环氧树脂镶嵌和抛光观察断面。
7、钨丝扫描电子显微镜用于检测。表面分析初步采用20KV加速电压确定元素组成。随后的轮廓分析使用5kv加速电压来减小有源区。当发现基质的大部分主要材料是聚合物时，有必要保持低电荷水平。即使在这个水平上，即使出现少量电荷，仍然需要漂移补偿作为面积分布分析。
8、结果
9、二维表面观测
10、在拆卸电池的过程中，一些CIGS材料从基板上剥落(图2a)。这为测量提供了难得的机会。(1)样品的顶层，(2)下层的金属基底，和(3)金属表面电接触材料。图2b:选定区域的多点光谱分析
11、图2a:剥离的CIGS材料表面的二维观察。
12、图2b:CIGS材料最上表面的EDS光谱分析。自动多点分析。
13、表CIGS材料顶面元素组成定量分析结果
14、薄膜上的位置1和2的材料成分相同，主要成分是铟和硒以及少量的铜和镓。由于氧化锌和硫化镉的薄层特性，只测量了少量的锌、氧、镉和硫。
15、金属接触层上的位置3似乎是银色油漆。
16、薄膜去除的位置4显示了薄膜生长的钼基体。
17、图3: CIGS截面包含所有计数的X射线元素的表面分布，低加速电压下扫描电镜图像为5kv。
18、剖面观察和分析
19、小功率
20、通过低放大率下的光谱图像平面分布来分析样品轮廓，以了解所有层的材料成分。所有层的厚度约为1/3毫米.有趣的是，大多数层都含有C，这表明大多数聚合物都包含在这些层中。除了聚合物层，还观察到铝和铁层。图3
21、高倍放大
22、高倍镜下，进一步研究了最外层的铁层。元素分布为铜、镓、硒、钼和铟层。在去除表面分布图像的背景x光强度后，定量表面分布(图4)比总计数表面分布具有更高的对比度。Thermo COMPASS软件相位分析可以在微观尺度上定位微结构中的单层。图5，COMPASS表面分布显示钼层相对于铁基体，其次是铜镓硒层。第一层中铜镓硒的数量很少，第二层中含铟的铜镓硒铟的数量要多得多。低x光计数层在形态上似乎有凹痕，并且可能出现该样品特殊层所指示的优先抛光。因为薄层的性质和环境是相同的，所以这个优先抛光部分表明来自下层的不同成分具有不同的硬度。钼层厚度小于1m，铜镓硒层厚度分别小于3m和1.5m。没有发现硫化镉或氧化锌相
23、x射线能谱仪提供了有关CIGS太阳能电池的结构和组成的信息。如果大多数样品是聚合物，则需要降低电子束能量和探针电流，并且需要漂移补偿以获得有意义的结果。结果的空间分辨率取决于入射电子束能量和束斑直径。在大块样品中，在表面分布图中可能观察不到超薄膜层。
24、支票
本文到此结束，希望对大家有所帮助。