應用背景
近十幾年世界范圍內(nèi)的太陽能電力供給保持了20%~30%強勁的年增長率，成為可持續(xù)發(fā)展的新型能源中是不可或缺的一部分。
由于一系列新材料、新結(jié)構(gòu)和新工藝的引入,傳統(tǒng)薄膜太陽能電池技術得到了快速發(fā)展。其中CdTe、CIGS、PSC薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率都大于22%。CdTe、CIGS薄膜太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模應用也取得了很大的進展。其中，CIGS光電轉(zhuǎn)換效率居各種薄膜太陽能電池之首，接近晶體硅太陽電池，而成本則是晶體硅電池的三分之一，被國際上稱為“下一時代非常有前途的新型薄膜太陽電池”。
CIGS簡介
CIGS薄膜太陽能電池，由Cu（銅）、In（銦）、Ga（鎵）、Se（硒）四種元素構(gòu)成最佳比例的黃銅礦結(jié)晶薄膜太陽能電池，是組成電池板的關鍵技術。該產(chǎn)品具有光吸收能力強，發(fā)電穩(wěn)定性好、轉(zhuǎn)化效率高、弱光性能好，白天發(fā)電時間長、發(fā)電量高、生產(chǎn)成本低以及能源回收周期短等諸多優(yōu)勢。是大型硅基太陽電池成本效益較高的替代產(chǎn)品。
CIGS的組成
CIGS電池由基材(通常為玻璃) 上的薄膜堆疊而成。鉬和鋅氧化物層形成電觸點，p型CIGS薄膜作為太陽光吸收層，而較薄的n型硫化鎘(CdS)層則形成p-n結(jié)。CIGS薄膜太陽電池通常是通過在基材上蒸發(fā)出與/或濺射淀積成分進行生產(chǎn)。在采用硒蒸汽處理CIGS層之前，銅、銦、 鎵首先沉積析出。之后，硒蒸汽與這些金屬發(fā)生反應，共同組成最終制備的薄膜成分。
CIGS薄膜太陽能電池，其膜層結(jié)構(gòu)如下圖所示：
XRF在CIGS的元素含量及膜層厚度檢測中的應用
控制薄膜成分的制備是一項極具挑戰(zhàn)性的工作，需重復生產(chǎn)滿足不定商業(yè)需求量的膜層。由于電池的電學特性取決于不同膜層的準確成分，所以它的性能將會受到一定影響。界面上形成的各種化學物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與本質(zhì)的不同，可應用XRF對膜層的成分及膜層厚度進行精準分析。
使用浪聲ScopeX桌面式分析儀對某幾組CIGS樣品進行元素含量及膜層厚度檢測，檢測結(jié)果如下：
