研究目的
研究工作状态下CdTe光伏太阳能电池的纳米级应变分布，以了解其对器件性能的影响。
研究成果
研究表明，纳米衍射分析是揭示复杂结构中晶粒局部形貌与晶体结构细节的有效方法。该研究持续发现CdTe晶粒的晶粒核心与晶界之间存在显著的应变和倾斜空间差异——晶界处(111)方向晶格常数减小且晶面倾斜加剧。后续实验将探究这些晶格畸变在加工条件下的演变规律及其对器件性能的影响。
研究不足
该研究受实验装置几何结构的限制，样品表面与入射光束之间的大角度区域被遮挡，从而影响了空间分辨率。此外，由于设备顶层材料的吸收作用，对硫（S）或氯（Cl）等低原子序数元素的检测灵敏度也受到限制。
1：实验设计与方法选择：
在多模态扫描X射线显微镜框架内采用X射线纳米衍射技术，以纳米级分辨率评估应变或晶格间距。
2：样本选择与数据来源：
研究了全功能光伏太阳能电池中的CdTe晶粒。
3：实验设备与材料清单：
使用国家同步辐射光源II的3-ID号硬X射线纳米探针（HXN）光束线，通过菲涅尔波带片将9.0 keV单色X射线束聚焦至100纳米光斑直径。
4：0 keV单色X射线束聚焦至100纳米光斑直径。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：将样品表面相对于入射束调整至θ布拉格角，并对满足布拉格条件的晶粒进行光栅扫描。
5：数据分析方法：
从XRD测量中提取(111)晶面的结构信息，重点关注调制晶格间距及其倾斜的位移场。
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获取完整内容-
Hard X-ray Nanoprobe
HXN
National Synchrotron Light Source II
Used for X-ray nanodiffraction to evaluate strain or lattice spacing at nanoscale resolution.
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Fresnel zone plate
Focusing optics for the X-ray beam.
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Merlin detector
Detection of diffracted X-ray photons.
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MFLI lock-in amplifier
Zurich Instruments
Demodulation of the XBIC signal to the chopper frequency.
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Three-element silicon drift detector
Looking at the beam-sample interaction point for XRF measurements.
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