ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Analysis of Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) Solar Cells with ARL QUANT’X EDXRF Spectrometer

Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
X-ray
Zaměření
Materiálová analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Souhrn

Význam tématu


Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) představuje efektivní materiál pro fotovoltaiku díky přímému pásmu a vysoké absorpci slunečního záření. Ultratenké vrstvy zvyšují účinnost a snižují spotřebu vysoce hodnotných prvků. Nondestruktivní analýza složení a tloušťky vrstev je klíčová pro vývoj a kontrolu kvality CIGS solárních článků.

Cíle a přehled studie / článku


Studie demonstruje využití EDXRF spektrometrie ARL QUANT’X pro rychlé a spolehlivé stanovení složení a tloušťky jednotlivých vrstev CIGS článků. Metoda nevyžaduje destruktivní zásahy do vzorku a umožňuje detailní kvantifikaci více vrstev.

Použitá metodika a instrumentace


  • Spektrometrie EDXRF s ARL QUANT’X vybavená Rh rentgenkou (50 W, Be okénko 0,05 mm) a SDD detektorem (30 mm2).
  • Devět primárních filtrů a volitelný 10polohový zásobník vzorků pro automatizované měření.
  • CCD kamera pro přesné zaměření analýzy na vybrané oblasti solárního článku.
  • Excitace 30 kV s Pd tlustým filtrem pro Cu, Ga, Se a 50 kV s Cu tenkým filtrem pro In, Mo. Živý čas měření 30 s na každou podmínku.
  • Kvantifikace pomocí FP (fundamentálních parametrů) ve WinTrace software bez nutnosti znalosti počátečních parametrů vrstev.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Tloušťka CIGS vrstvy ~1,295 µm s opakovatelností RSD ≤ 0,5 %; složení s relativní chybou < 1 % (Ga ~1,5 %).
  • Variantní vzorek bez mědi vykázal tloušťku ~1,116 µm a detekci Cu < 0,1 % s obdobnou opakovatelností.
  • Nárůst doby měření u režimu 30 kV na 2 minuty by snížil RSD Ga pod 1 %.

Přínosy a praktické využití metody


  • Zcela nedestruktivní přístup umožňuje opakované měření na stejném vzorku.
  • Rychlost a automatizace podporuje rozsáhlou kontrolu kvality v průmyslu.
  • Komplexní kvantifikace až šesti vrstev s libovolným počtem prvků.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace EDXRF do výrobních linek pro on-line QA/QC solárních článků.
  • Rozšíření analýzy na další tenkovrstvé materiály (perovskity, CdTe, organické PV).
  • Zlepšení citlivosti detekce pro velmi tenké vrstvy a stopové prvky.

Závěr


EDXRF spektrometrie ARL QUANT’X prokázala v analýze CIGS solárních článků vynikající přesnost a opakovatelnost u stanovení složení a tloušťky vrstev. Rychlá a nedestruktivní metoda je ideální pro výzkum i průmyslovou kontrolu kvality.

Reference


  • Pascal Lemberge: Analysis of Copper Indium Gallium Selenide (CIGS) Solar Cells with ARL QUANT’X EDXRF Spectrometer, Application Note AN41962, Thermo Fisher Scientific, 2019.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Investigation of a CIGS solar cell with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer and ARL QUANT'X EDXRF Spectrometer
Investigation of a CIGS solar cell with ARL EQUINOX 100 X-ray Diffractometer and ARL QUANT'X EDXRF Spectrometer Authors: Dr. Simon Welzmiller, Ju Weicai, XRD Application Specialists Introduction Copper indium gallium selenide (CIGS) is one of three predominantly used materials for…
Klíčová slova
cigs, cigssolar, solaredxrf, edxrfarl, arlthin, thingixrd, gixrdfilm, filmquant’x, quant’xxrd, xrdcells, cellslayer, layercrystalline, crystallineperipheral, peripheralinvestigations, investigationslayers
Energy Dispersive Spectrometry Analysis of a CIGS Solar Cell
Application Note: 51733 Energy Dispersive Spectrometry Analysis of a CIGS Solar Cell Pat Camus, Ph.D., Thermo Fisher Scientific, Madison, WI, USA Abstract Key Words • CIGS • COMPASS The Thermo Scientific NORAN System 7 energy dispersive spectrometry (EDS) system was…
Klíčová slova
cigs, cigssolar, solarmagnification, magnificationlayer, layereds, edscompass, compasscell, cellimaging, imagingelectron, electronmaps, mapsafrica, africaspectral, spectralthin, thinray, raydispersive
Analysis of air filters using the ARL QUANT’X EDXRF Spectrometer
APPLICATION NOTE Author: Pascal Lemberge, Thermo Fisher Scientific Ecublens, Switzerland Keywords ARL QUANT’X, EDXRF, Silicon Drift Detector (SDD), Air Filters, Ambient Particulate Matter, Environment, Pollution Introduction The United States Environmental Protection Agency’s (U.S. EPA) commitment to improve air quality across…
Klíčová slova
quant’x, quant’xarl, arlspectrometer, spectrometervacuum, vacuumair, airwintrace, wintraceedxrf, edxrfelements, elementsexcitation, excitationfilter, filtersdd, sddanalysis, analysisambient, ambientthick, thickthermo
Analysis of heavy metals in sewage sludge with ARL QUANT’X EDXRF Spectrometer
APPLICATION NOTE Author: Pascal Lemberge, Thermo Fisher Scientific Ecublens, Switzerland Keywords ARL QUANT’X, Environmental, Heavy metals, Sewage sludge, SDD, X-Ray Fluorescence Introduction Sewage sludge is a byproduct of domestic sewage and waste water treatment. Sludge consists mainly of organic matter…
Klíčová slova
sludge, sludgesewage, sewagevacuum, vacuumedxrf, edxrfquant’x, quant’xelements, elementsheavy, heavyarl, arlmid, midelement, elementmetals, metalslimits, limitsthick, thickdomestic, domesticspectrometer
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.