： ： AZoNanotechnology 条款
包括的事宜
简介
程序控制的坎坷描述特性
跟踪和行宽评定
高级材料研究
处理设备优化和控制
胶片厚度
结论
简介
这个太阳能行业体验迅速增长由于许多系数，包括记录油价和全世界欲望减少导致温室效应的气体。 世界能量冲减在 2050年之前预计加倍，并且太阳能电池的生产当前上升在超过 40% 每年。 与所有行业，商业成功的关键驱动器是总成本给这个消费者。 对于太阳能电池制造商，此关键驱动器是费用每电的千瓦小时。 如果太阳能电池物质质量和效率继续演变，此费用只将断开。
目前，多个光致电压的技术在这个生长太阳市场上争夺共用。 传统太阳能电池由水晶硅制成，并且保持大多数全世界生产。 无定形的硅影片，可能生产更轻，更加可配置，但是一般较不更加高效的细胞，获取太阳能电池的生产的共用。 并且，新的材料用于创建太阳能电池在更加低价 (例如 CuInGaSe2 或香烟) 和高效率 (III/V 化合物) 比传统水晶太阳 PV 细胞。 这些技术中的每一有好处和缺点在其他，但是所有共享需要对精确度表面计量学质量管理的。 许多太阳能电池制造商使用铁笔和光学仿形铣床提供的迅速，准确和多才多艺的计量学解决方法增加产量和低太阳能电池的整体生产成本通过量化，鉴定或者监控多种处理步骤。
程序控制的坎坷描述特性
坎坷是影响太阳能电池效率的其中一个重要表面参数。 比完全平稳的表面是轻微粗砺的陷井更多光的太阳材料，因而他们达到在相似的采光条件的更加极大的输出。 然而，是太粗砺的表面可能通过额外分散和较少吸收丢失效率。 另一方面，浓缩材料的玻璃或塑料使一样平稳尽可能，以便最低限度的光被吸收并且分散在界面。
铁笔仿形铣床和光学仿形铣床享受在坎坷评定应用的广泛的使用。 子毫微米没有更多的垂直分辨率和评定时间比一些秒钟，光学仿形铣床是其中一个为定量坎坷的最公用的基于区的工具在生产和在质量保证实验室。 图 1 显示太阳能电池的描述特性，形状、微型坎坷和数倾斜在表面抓存在可能所有评估与从同一个评定的巨大准确性。
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图 1. (a) 整体地面粗糙度和形状，当仅掀动从评定结果被取消; (b) 与也被去除的特别合身的磁道的同一个评定，更好现在显示坎坷以及临时;。 (c) 对同一个评定的被抓的区域的一个倾斜计算，因此缺陷的倾斜可以准确地被计算。
铁笔仿形铣床也是常用的在这些应用提供在长的跟踪间的迅速坎坷描述特性。 扫描长度 200 毫米，在表面间的大地区的坎坷可以得到，再与子毫微米垂直分辨率。 唯一跟踪可以被结合形成大，基于区的评定。 图 2 通过远见软件包显示在玻璃基体间的铁笔仿形铣床扫描和随后的分析，可能分析铁笔和光学评定结果。 子毫微米坎坷容易地被看到在此 1 毫米跟踪。 使用基本的坎坷计算，基体质量在数据库，与许多其他潜在的计算的这个高度的直方图信息，空间频率分析中可以自动地通过/不能检测擦亮的标记和。 此灵活性允许最重要的程序控制的参数为在效率和产量上的质量管理和最大数量收益被确定，被评定和报告。
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图 2。 在玻璃基体间的 1mm 铁笔扫描通过远见软件分析显示子毫微米坎坷。
跟踪和行宽评定
除非常好的垂直分辨率和快速评定时间之外，光学和铁笔仿形铣床也有数据分割评估的临界性质功能在范例表面上的不同的级别。 对于太阳应用，这为跟踪和行宽评定是常用的。 用于太阳能电池生产或其他导电性跟踪的质量银需要仔细控制保证面板的适当的性能，并且至少面积由非光致电压的材料包括。 另外，划线行，特别地在薄膜处理，以后充满连接多种活动区域的消耗大的导电性墨水。 如果划线行是太浅或深的，错误的宽度，或者在错误的安排，面板的性能可以相反影响。 在许多个值被添加了前，识别在墨水证言之前的这样缺陷允许材料被报废。
远见软件可能自动地计算行宽，线间距，深度，数量， roughnesses 在跟踪内和在这个基体，以及记录所有参数对数据库以产量控制的通过/失败功能。 图 3 显示从一块薄膜太阳电池板的一个划线行评定，显示行宽，这个划线的功能的坎坷和深度。 这些分析在表面可以执行与一个对在这个评定内的数百个重要功能。
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在一块薄膜太阳电池板的图 3. 3D 和划线行的多区域显示，显示整体坎坷、坎坷在划线的区内，划线行的行宽和深度。
高级材料研究
光学仿形铣床经常也用于在变化的情况下分析材料表面属性。 伊利诺伊大学的材料学和工程部使用一台光学仿形铣床分析对增长和光电子效率的晶界作用在香烟双晶体。 图 4 显示限定范围区域不同于的基体晶体取向哪里影响物质的香烟的增长。 通过迅速定量这些和其他交往和在高分辨率，光学仿形铣床请帮助研究员全世界改进太阳能电池性能。
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图 4. 香烟限定范围区域如评定由一台光学仿形铣床显示不同的颗粒结构在这个限定范围的每一边。 数据礼貌 A. Hall/A. Rockett，材料学 & 工程，伊利诺伊大学部门。
处理设备优化和控制
铁笔和光学系统为质量管理和改善也使用用于太阳制造的处理设备的。 使用光学或铁笔仿形铣床的先进的自动化功能铭刻和沉积率可以在这个薄酥饼间迅速地被计算。 高度功能在这个基体间的多种地点迅速被评定。 此数据允许调整做到更好的均一的对准线，以及对必需的加工时间保证期望厚度达到。 例如，在证言工艺过程开发期间，图 5 在一个跨步的功能的高度显示差异在 8 英寸薄酥饼间的。 评定在所有位置间自动地被采取了并且被分析了。 这个数据然后用于改进均一和平均高度重要功能。
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图 5. 一个跨步的功能的高度差异在 8 英寸薄酥饼间的。
光学仿形铣床也合并做于定量缺陷检测和分析理想地说适合的他们的一定数量的功能。 数量和高度阈值可能由这个用户设置，并且这个软件将自动地识别缺陷，并且可能报告关于这样功能象高度、直径、数量和 X 和 Y 最大数量区域。 图 6 显示缺陷是存在表面一个光致电压的薄酥饼的一个表面评定。 通过定量他们，系统用户能确定在这个进程他们哪里产生并且工作优选这个处理设置消灭他们。
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在一个光致电压的薄酥饼的图 6. 缺陷检测和量化。
胶片厚度
变化的基体层的厚度，透明和不透明，需要适当的描述特性，特别地香烟设备的。 铁笔仿形铣床使用的联络方法提供非常有限定范围的迅速和准确胶片厚度评定，容易地识别影片对基体距离的。 没有故障，甚而在软的聚合物，用其非常低联络强制，表面仿形铣床能执行此。 更加重要地，作为联络技术，铁笔仿形铣床是不区分的对在光学技术可能创建抵销的有形资产区别，如果材料是太稀薄的或有不同于的吸收。 图 7 显示 2 微米步骤的评定验证证言进程。 这里，除整体步骤高度的报表之外，少量污秽能被看到作为在数据集的峰值。 因为此信息在仅一些秒钟是可获得的，它变得实用执行在这个处理质量的常见的检查。
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图 7。 2µm 步骤被分析验证证言进程，显示少量污秽，被看到作为在数据集的峰值。
由于他们的各自功能铁笔和光学仿形铣床为胶片厚度控制一前一后通常经常使用。 例如，光学仿形铣床在几个关键方面补充影片描述特性的铁笔评定。 极大透明影片比关于在厚度的 2 微米能在整个范例表面间被评定。 光学系统提供快速地基于区的评定，但是，如果从光学性能的高度抵销存在，表面仿形铣床可以用于迅速校准这部影片。 然后 SureVision™分析软件可能自动地运用对将来的光学评定的抵销。 另外，光学仿形铣床在地面粗糙度可能分别地提供信息和缺陷为影片的顶部和底面，因此可以分析这部影片的保形属性。 因此，二个系统一起很好运作保证胶片厚度和表面质量足够被分析改进和维护高峰性能。
结论
当研究员和公司工作改进效率和驱动费用更低，用于太阳能电池制造的多种技术迅速地提前。 关键功能准确表面计量学是此进程的一个重要部分。 光学仿形铣床和铁笔仿形铣床，启用迅速表面和厚度计量学对子毫微米解决方法，互相补充提供必要的数据改进太阳能电池发展和生产。 坎坷、步骤高度、跟踪宽度、抄写员宽度、胶片厚度和缺陷检测全部协助解决制造线路。 同时，研究员能学习物质作用，环境攻击，并且疲劳以及执行作用变化的复杂的描述特性在处理设备上的在最后产物可能有。
此信息是来源，复核和适应从 Bruker 提供的材料 AXS。
关于此来源的更多信息请参观 Bruker AXS。