研究目的
开发一种基于电反射谱（ER）的无损光谱方法，用于测定铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池中缓冲层的带隙能量，特别关注Zn(O,S)缓冲层，并识别这些缓冲层中的次生相。
研究成果
改进的平均ARER方法有效抑制了与干扰相关的线形畸变并提高了信噪比，使其在CIGS太阳能电池薄缓冲层无损带隙测定方面更具优势。此外，在Zn(O,S)缓冲层中检测到含铜的次生相，证明了该方法在材料表征中的实用性。
研究不足
该方法的准确性受信噪比限制，尤其对于极薄的缓冲层而言。虽然干扰效应已被抑制，但仍可能影响结果。该技术需要仔细校准，且可能并非适用于所有类型的缓冲材料。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用角分辨电反射谱（ARER）技术测量铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池的带隙能量。该方法通过在不同反射构型下测量一组电反射谱，并对模量谱取平均以抑制干扰效应。
2：样品选择与数据来源：
样品包含采用CdS和Zn(O,S)缓冲层的CIGS太阳能电池。CIGS吸收层通过共蒸发连续工艺制备，缓冲层采用化学浴沉积法生长。
3：实验设备与材料清单：
光源使用250W石英卤钨灯，探测器采用InGaAs（Si）光电二极管，同时配备单色仪、数字万用表和锁相放大器。
4：实验流程与操作步骤：
在不同入射角和检测角的反射构型下测量电反射谱，将谱图转换为模量谱并取平均以确定带隙能量。
5：数据分析方法：
通过高斯函数拟合平均模量谱确定带隙能量，采用扫描透射电子显微镜（STEM）和能量色散X射线光谱（EDXS）进行化学成分分析。
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quartz-tungsten halogen lamp
250 W
Used as the light source for ER measurements.
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InGaAs photodiode
Used for detection of the reflected light in ER measurements.
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Si photodiode
Used for detection of the reflected light in ER measurements.
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monochromator
0.32 m focal-length
Used for spectral filtering of the light source.
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digital multimeter
Used to measure the average reflectance R.
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lock-in amplifier
Used to determine the change of the reflected intensity DR/R.
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