Resumen

Recientemente, muchos grupos de investigación han estudiado a fondo las capas absorbentes de Cu(InXGa(1-X))Se2 (CIGS) para la tecnología de células solares de capa fina. El material CIGS es especialmente prometedor por su coeficiente de absorción excepcionalmente alto y su amplio intervalo de separación de bandas, que se puede ajustar en función de la estequiometría de la aleación. Para mejorar el rendimiento de conversión de las células solares de CIGS, comprender la estructura y composición de este material es un reto crucial. Hemos realizado un estudio cuantitativo para determinar la composición de los principales elementos como Cu, In, Ga y Se de cuatro células fotovoltaicas CIGS diferentes. La información sobre la composición se obtuvo mediante fluorescencia de rayos X (XRF), espectroscopia de emisión atómica con plasma acoplado inductivamente (ICP-AES) y espectrometría de masas con plasma acoplado inductivamente por ablación láser de femtosegundo (fs-LA-ICP-MS). A continuación, se comparó la relación de concentración XRF con la relación de intensidad de fs-LA-ICP-MS para investigar el potencial de análisis preciso y rápido mediante la técnica fs-LA-ICP-MS. A diferencia de la información a granel, las técnicas de superficie pueden proporcionar información detallada sobre la composición química a lo largo del perfil de profundidad. En este trabajo se investigaron las distribuciones elementales en profundidad de películas delgadas de CIGS mediante espectrometría de masas de iones secundarios en el sector magnético (SIMS) y espectroscopia de electrones Auger (AES). Las distribuciones atómicas de cuatro capas absorbentes de CIGS diferentes mostraron una buena concordancia aunque se obtuvieron utilizando dos instrumentos de superficie diferentes, AES y SIMS. Los resultados del análisis comparativo de diferentes capas absorbentes de CIGS utilizando SIMS, AES y fs-LA-ICP-MS nos proporcionan la técnica adecuada para la información de la composición exacta en un tiempo de análisis rápido. Gracias a un enfoque sencillo que utiliza la relación Ga/(In Ga), se monitorizó la energía de banda prohibida óptica de la capa cuaternaria Cu(InXGa(1-X))Se2 en toda la capa de CIGS. A continuación, se utilizaron la distribución elemental y la determinación de la brecha de banda para dilucidar su relación con el correspondiente resultado de eficiencia de la célula CIGS.

• Materias:Análisis cromatográfico Química farmacéutica Estructura molecular Análisis químico Análisis espectroquímico
• Subjects:Chromatographic analysis Chemistry pharmaceutical Molecular structure Chemical test Spectrochemical analysis
• Palabras claves:icp, aes, cigs, sims, capas, cigs diferentes, resultado de la eficiencia de la célula cigs correspondiente, células fotovoltaicas cigs diferentes, gran intervalo de separación de banda, energía de separación de banda óptica
• Keywords:icp, aes, cigs, sims, layers, different cigs, corresponding cigs cell efficiency result, different cigs photovoltaic cells, large band gap range, optical band gap energy