通过薄膜堆叠的深度分析使用Thermo Scientific K-αXPS进行，其分析Cu（In，Ga）Se的元素和化学结构2（CIGS）太阳能电池，其是厚硅电池的最佳替代物，因为它们是有效的，成本效益和轻质的。
如图1所示，CIGS太阳能电池由基板上的薄膜叠层组成。为了产生薄膜太阳能电池，对控制膜组成是重要的。在商业卷中再现所需的层设计是一项重大挑战。这是由于电池的电性质基于精确层组合物，这是一个关键因素。通过装置和界面化学的组合物可以通过XPS深度分析来确定。
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图1。扫描Cu（河）SE的电子显微照片2太阳能电池（横截面）及其操作模式。
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。
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图2。CCD蚀刻陨石坑在轮廓末端，采用K-alpha反射光学器件和具有侧照明（左图像）的共轴照明，并只是侧照明（右）。
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能够在整个轮廓和溅射复杂多组分膜上保持优异的深度分辨率。图3显示了薄膜CIGS太阳能电池的深度分布的结果。界面附近的层的化学计量的改变可能是由与下层的相互作用引起的。
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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。
概括
这Thermo Scientific K-Alpha XPS仪器用于深入配置CIGS太阳能电池。通过量化和识别元件组件作为深度的函数，可以容易地用于确定太阳能电池的多层结构。通过所获得的数据的优异深度分辨率，可以精确表征界面化学。该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亚博网站下载整。
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