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晶体硅材料是最主要的光伏材料，性质为带有金属光泽的灰黑色固体、硬度大、有脆性、常温下化学性质不活泼。它包括单晶硅和多晶硅.硅的单晶体,具有基本完整的点阵结构的晶体。不同的方向具有不同的性质，是一种良好的半导材料。常用于制造半导体器件、太阳能电池等。一般需要什么显微镜观察？

金相显微镜MJ31

金相显微镜MJ31具有长工作距离平场物镜、超大视野目镜，视场数可达到22mm，观察更加平展舒适主要应用于半导体、FPD、电路板、金属材料、精密刀具等制造领域，适用于教学及研究方面。

如果您对金相显微镜MJ31感兴趣或有疑问，欢迎与我们联系，期待与您相约！

来源：http://www.mshot.com.cn/kehuanli/20220823.html，转载请保留出处，谢谢！

材料表征与检测技术，是关于材料的成分、结构、微观形貌与缺陷等的分析、测试技术及其有关理论基础的科学。是研究物质的微观状态与宏观性能之间关系的一种手段，是材料科学与工程的重要组成部分，是材料科学研究、相关产品质量控制的重要基础。 

TA仪器将参加2022年12月14-15日举办的“第四届材料表征与分析检测技术网络会议（iCMC 2022）”。两天的会议将分设成分分析、表面与界面分析、结构形貌分析、热性能四个专场，邀请材料科学领域相关检测技术研究与应用专家、知名科学仪器企业技术代表，以线上分享报告、在线与网友交流互动形式，针对材料科学相关表征及分析检测技术进行探讨。为大家搭建公益学习互动平台，增进学术交流。

讲座预告

 讲座时间：

• 2022年12月15日（周四），14:30-14:50，14:50-15:10

讲座主题：

• 锂离子电池热性能表征和失效分析

• 高压重量法在储氢材料研究中的应用

主讲人：

林超颖

TA仪器高级热分析应用专家

高分子专业硕士，毕业于浙江大学，2015年起就职于TA应用部门，现任TA仪器高级应用专家，负责热分析产品线的应用支持及开发工作，专注于各类材料的热分析、力学性能表征及失效分析等工作，对于DSC、TGA、 DSC、TMA、DMA及MS联用等技术的理论及其在锂电池、电子材料、聚合物等领域的应用实践均有丰富经验及深刻理解。

陈刚

TA仪器服务工程师

2000年毕业于华东理工大学，本科学历。从事德国Rubotherm磁悬浮天平系列设备的中国国内技术支持和售后服务近16年。曾多次前往德国原厂接受培训。熟悉国内磁悬浮天平用户及应用情况，对高压吸附领域有较深了解。曾工作于荷兰安米德公司，北京儒亚公司，于2017年加入美国TA公司，并工作至今。

●关键词：GIXRD；EDXRF；太阳能电池；薄膜

●目标：薄膜的层结构、物相、层厚、层元素组成分析

引言 

太阳能薄膜电池具有质量小、厚度极薄、可弯曲等优点。当前工业化制作太阳能薄膜电池的材料主要有：碲化镉、铜铟镓硒、非晶体硅、砷化镓等。其中，铜铟镓硒(CuIn1-xGax Se2) 具有成本低、转换效率高、性能稳定、弱光性好、几乎不衰减等优点，是目前世界上Z具潜力的太阳能电池材料。

对于材料科研人员，探索铜铟镓硒（CIGS）材料制备工艺以及Z佳掺杂比例对于材料的性能提升是至关重要的。而生产出高品质CIGS薄膜的难点则是解决包括控制薄膜厚度和掺杂均匀性、以及大面积生产稳定性的问题。解决这些影响CIGS薄膜质量的问题有助于生产商提高产品的竞争力。

XRD和EDXRF作为快速无损的分析技术，已经越来越广泛的应用于科研和工业生产。在CIGS薄膜电池领域，XRD和EDXRF技术与实际的应用需求十分契合。当科研人员采用新的工艺制备出高性能薄膜材料或者获得一款高性能薄膜材料时，可以利用XRD确认薄膜材料的每一层结构及物相组成，一旦获取了这些信息之后，则可以使用EDXRF对每一层镀层的厚度和元素百分比进行分析，从而帮助科研人员完成薄膜材料的结构和化学组成剖析，并为后续科研工作奠定基础。对于工业生产而言，利用EDXRF技术对产品进行快速、多点的分析，可以在品控方面进行有效的薄膜厚度、掺杂均匀性和工艺稳定性监控，从而保证产品的质量。

那么赛默飞世尔科技的XRD和EDXRF能发挥怎样的作用呢？接下来我们就将展示如何使用赛家产品，对CIGS薄膜样品进行薄膜层结构、物相、层厚、层元素组成分析。

仪器设备

本次实验使用的是赛默飞世尔科技的ARL EQUINOX 100 台式XRD以及ARL QUANT’X台式EDXRF分析仪。

ARL EQUINOX 100 台式XRD（见图1）采用了超大面积实时探测器，可以实现超高速实时测量。独 家ZL的Smart Optic™️ 聚焦光学技术，保证了样品在50 W低功率照射下依然可以产生媲美2. 2 KW大功率光管的衍射灵敏度。ARL EQUINOX 100是市场上功能Z全面的台式XRD，丰富的样品台选择极大的拓展了台式机的应用。其中，薄膜样品台（见图2）就可以实现在程序控制下在ω和z方向机动，进行XRD掠入射分析（GIXRD），非常适用于太阳能薄膜材料的镀层研究。

图1：ARL EQUINOX 100 X射线衍射仪

图2：薄膜样品台

ARL QUANT’X EDXRF 分析仪（见图3）配备了高性能的SDD探测器和50 W高功率Rh靶X射线管。该仪器还配备有9组滤光片组合，除元素周期表中原子序数低于11的超轻元素以外，对几乎所有元素均具有较高的激发效率。特别是对于太阳能薄膜电池中的Mo、In、Cd等重元素，仪器拥有极高的灵敏度，这可以大大缩短测试时间。独 家ZL的Wintrace软件集成了镀层分析算法，可以轻松实现对薄膜样品的层厚和每层元素组成的分析。

图3：ARL QUANT’X EDXRF分析仪

XRD实验

ARL EQUINOX 100衍射仪采用 CuKα波长(1.541874 Å)作为光源，将薄膜样品台安装在仪器上，并用双面胶将样品固定在薄膜样品台（见图4）。利用“Omega Z”程序调节ω和z方向位置，使样品处于“准直”状态。设定起始掠入射角度为0.5°，每张谱采集2分钟，入射角度按0.25°递增。采集所得的数据使用JADE 2010软件以及PDF4+数据库进行分析。

图4：样品固定在薄膜样品台

XRD结果

选取采集的部分谱图进行分析，如图5，样品在入射角为1.0°时，图谱仅显示diyi层的衍射峰。而当入射角为2°时，第二层的衍射峰（红色箭头所指处）开始显现，并且随着入射角度的增大第二层的衍射峰强度越来越高。

图5：入射角在1.0°、2.0°、3.0°、4.0°、5.0°、6.0°下对应的衍射叠加图

如图6，使用JADE2010软件以及PDF4+数据库分别对入射角为1.0°和5.0°的两张图谱进行定性分析，定性分析表明diyi层镀层的物相与CuIn1-xGax Se2化合物的匹配度较高，而第二层的物相则与Mo较为匹配。

图6：JADE 2010软件定性分析入射角为1.0°和5.0°下对应的谱图

EDXRF实验

ARL QUANT’X的超大样品腔适用于大尺寸样品的分析。对于此次测试的薄膜样品，不需要进行任何前处理即可进行测试。将由上述XRD实验中获知的样品元素信息输入仪器的Wintrace软件中，该软件内置了强大的薄膜分析程序，进而建立了该样品的镀层厚度分析方法。

表1中列出了方法中采用的元素激发条件，分析环境为空气。每组条件的采谱时长仅为30s。图7为该薄膜样品在50kV激发条件下的光谱图。

表2：CIGS薄膜测试条件

应用小结

XRD掠入射分析（GIXRD）可以准确对薄膜和镀层进行层结构的剖析，而XRF可以对镀层的厚度和组成进行准确的测量。XRD技术为XRF分析提供了所需要的镀层结构信息，而XRF分析又能够更好的对XRD的结果进行验证和补充。这两种技术结合起来wan美的解决太阳能电池薄膜样品的分析。

　　防护材料静电衰减测试仪用于测试医用防护服材料、无纺布、纺织服装、非织造布、复合材料、薄膜材料等试样由峰值电压衰减到10%的静电衰减时间，常用于检测医用防护服的抗静电性能。

　　适用标准：

　　GB 19082-2009《医用一次性防护服技术要求》

　　YY 0867-2011《非织造布静电衰减时间的测试方法》

　　GB 33728-2017《纺织品静电性能的评定静电衰减法》

　　IST40.2（01）《Standard Test Method for Electrostatic Decay of Nonwoven Fabrics》

　　主要参数：

　　1、仪器采用四部分模块设计：

　　1）±5000V电压控制模块；

　　2）高压放电模块；

　　3）衰减电压随机测试模块；

　　4）静电衰减时间测试模块。

　　2、静电电压值的测量范围：0～±5KV；

　　3、放电时间范围：0～99.99 s/m/h，精度：±0.01s；

　　4、衰减时间测试范围：0～99.99s/m/h，精度：±0.01s；

　　5、试样尺寸：89mm×（152±6）mm；

　　6、配置专用计算机，自动控制试验过程，中文操作界面，自动数据处理，测试结果自动保存、可查询、可输出。

　　技术特点：

　　1.406D配置的磁吸棒用于薄膜和布匹材料的测试，金属夹具可以测试较厚的块状物、发泡物或其他形状和质地的材料；2.选配IC管型夹具可以无损测试IC芯片包装管；

　　3.选配806B无损测试电极可以直接放置在试样上，还可以测试粉体和液体静电衰减时间；

　　4.配套法拉第测试笼提供一个屏蔽空间，试样放置在法拉第笼内进行测试，法拉第笼通过配套连接线连接406D主机；

　　5.法拉第笼具有互锁装置，打开法拉第笼时，高压电源输出被切断；

　　6.STM-2验证模块提供一个标准的电阻，电容直接采取系统电容，通过测试STM-2标准模块可以验证是否正常；

　　7.位于法拉第笼内的静电压探测头可以卸下，放置在806B无损电极上后，可以直接测试粉体、液体和固体试样；

　　8.显示：指针式充电电压表(右)、指针式试样电压表(左)、数显计时器(中)，彩色LED灯指示各个操作进程。

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等离子技术－尽皆可能

等离子可以应用于材料接合或精确改变材料表面属性。 通过这项前瞻性技术可以改变几乎所有的材料表面。 这 项技术可以应用于多种领域， 例如：

·精密清洗小部件及微小部件

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相比于其它工艺， 如火焰处理或湿法化学处理，等离子技术有着显著优势：

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VOCs是可挥发性有机物的统称，主要包括非甲烷总烃(烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃)、含氧有机化合物(醛、酮、醇、醚等)、卤代烃、含氮化合物、含硫化合物等。由于VOCs可挥发，并且性质活泼，能够参加大气光化学反应产生有害物质，对环境和人类造成极大危害。VOCs的来源有两种，分别是天然源和人为源。

人为源主要是工业排放和生活排放。生活排放途径主要是汽车尾气、家居装潢、秸秆燃烧以及厨房油烟等;一半以上的来源还是工业排放。排放VOCs较多的行业有石油化工、包装印刷、制药和汽车喷涂等行业。有机废气控制技术可分为源头削减技术、过程控制技术和末端治理技术，以末端治理技术为主。

目前，技术主要是吸附法：

1吸附法

技术原理：采用颗粒活性炭/活性炭纤维作为吸附材料，吸附饱和后的吸附材料利用热源将吸附质气化，解析出的高浓度有机蒸汽被脱附介质带入冷凝单元，经冷凝、分离，回收有机溶剂。依据据脱附介质不同，有水蒸汽脱-溶剂回收附技术和热氮气脱附-溶剂回收技术。

优点：

适用于低浓度的各种污染物;

活性炭价格不高，能源消耗低，应用起来比较经济;

通过脱附冷凝可回收溶剂有机物;

应用方便，只与同空气相接触就可以发挥作用;

活性炭具有良好的耐酸碱和耐热性，化学稳定性较高。

缺点：

吸附量小，物理吸附存在吸附饱和问题，随着吸附剂的消耗，吸附能力也变弱，使用一段时间后可能会出现吸附量小或失去吸附功能;

吸附时，存在吸附的专一性问题，对混合气体，可能吸附性会减弱，同时也存在分子直径与活性炭孔径不匹配，造成脱附现象;

活性炭吸附只是将有毒害气体转移，并没有达到分解有害气体的功效，可能会带来二次污染。不适高浓度废气，不适含水或含粒状物的废气。