X-ray螢光-XRF CIGS薄型太陽能電池的品管檢測

近年來，太陽能產業發展迅速，不只在技術上，轉換效能、厚度、重量，甚至到太陽能板的製程，都有一些突破性的改變，從以往的矽晶型到現在的薄膜化合物型(EX:非矽晶、CIGS、CdTe…等等)，朝向輕薄且高效能的方向邁進。

以CIGS為例，鍍層的比例會直接影響太陽能板的效能，目前薄型太陽能產業，在技術上還是以”濺鍍”和”共蒸鍍”為主；而CIGS的製程，首先是在玻璃基板上形成鉬的背面電極膜，接著是CIGS光吸收層，高抵抗緩衝層等成膜過程。CIGS的光吸收層製程手法可分為「硒化法」及「共蒸鍍法」兩種。

硒化法是用濺鍍法形成金屬薄膜後，使之與硒(Se)反應的做法；若是使用硫(S)來取代硒，則是稱為「硫化法」；除此之外，還有一些廠商則是使用硒化後再進一步硫化的「SAS(Sulfurization After Selenization)法」。共蒸鍍法，則是在加熱的基板上，將Cu、In、Ga、Se四種元素同時蒸鍍的方法。

CIGS製程比較

順序	硒化/硫化法製程	共蒸鍍法
1	玻璃基板準備(切斷，洗淨) ● 通常使用青板玻璃 ● 液晶顯示器用玻璃或不鏽鋼箔也可以使用
2	使用濺鍍形成金屬背面極
3	形成第一層迴路(雷射刻寫)
4	鍍上金屬前驅物薄膜(Cu-Ga合金、In)	形成P型光吸收層(共蒸鍍法) ● 在加熱到550℃左右的基板上，Cu、In、Ga、Se同時蒸鍍
5	形成P型光吸收層(硒化/硫化法)	形成P型光吸收層(共蒸鍍法) ● 在加熱到550℃左右的基板上，Cu、In、Ga、Se同時蒸鍍
6	形成n型高抵抗ZnO系緩衝層(溶液成長法)	形成n型高抵抗CdS系緩衝層(溶液成長法)
7	形成第二層迴路(機械刻寫)
8	形成n型BZO窗層(透明電膜) ● 用MOCVD形成ZnO:B薄膜	形成n型AZO窗層(透明導電膜) ● 用濺鍍法形成ZnO:Al薄膜
9	形成第三層迴路(機械刻寫)
10	焊接—在電壓上焊上焊球
11	封裝—壓合處理

由於CIGS的比例會影響實際的效能，所以在做品管檢測以及研發時，CIGS的比例數據很重要，目前市面並非所有儀器皆可檢測CIGS的比例，因為鍍層很薄，所以訊號量很少如果要檢測必要靈敏度高的XRF儀器，SEA1000AII & SEA1200VX就可以符合這樣的需求，在檢測上更是屬於非破壞性的檢測，並不會對產品造成任何的影響，未來不管是研發或是品管都可以進行有效的檢測。

以下是CIGS的一些相關實例：

硒化前硒化後