【技术实现步骤摘要】
本公开涉及薄膜成分的检测，具体地，涉及一种检测装置及检测方法。
技术介绍
1、薄膜太阳能电池的膜层结构包括背电极层、吸收层、缓冲层、窗口层与上电极层，其中吸收层(铜铟镓硒，cigs层)是决定太阳能转换效率的关键，而吸收层中的铜、铟、镓、硒四种主元素含量及纵向分布是影响太阳能转换效率的直接因素，因此对成分的实时检测极为重要。
2、相关技术中，采用x射线荧光光谱仪测试cigs层的各成分(元素)的含量，此种方式获得的含量结果只是在一定深度上的平均值，并且得出的百分含量易出现偏差。另外，该方式只能得到面内每种测试元素的含量均值，无法获得每种元素在深度方向上的分布。此外，采用离线式的成分深度剖析检测方式，不仅反馈时间延长，无法对工艺及时判断调整，不利于生产效率的提升。
技术实现思路
1、本公开的目的是提供一种检测装置及检测方法，该检测装置能够实现在线检测待测基片中各元素的光谱强度/含量随时间/深度的变化，以便于及时对工艺进行判断调整，有利于降低制造成本以及提高生产效率，以至少部分地解决上述技术问题。
2、为了实现上述目的，本公开的第一方面提供一种检测装置，包括：
3、输送线体，用于输送待测基片且具有检测区域以及沿竖直方向贯穿所述检测区域的检测空间；
4、检测机构，包括位于所述检测空间上方的光谱仪和阳极组件，以及位于所述检测空间下方的阴极组件，所述阳极组件包括气体流路和具有反应腔的阳极金属端子，所述气体流路与所述反应腔连通，以用于向所述反应腔内填
5、驱动机构，用于驱动所述阳极金属端子及所述阴极金属端子分别朝向或远离位于所述检测区域的待测基片移动，以使得所述阳极金属端子的第二端能够贴合于所述待测基片的上表面，所述阴极金属端子能够接触所述待测基片的下表面。
6、可选地，所述阳极金属端子构造为筒体，所述反应腔形成在所述筒体的内侧，所述阳极组件还包括围绕所述筒体的周向外壁布置的第一绝缘体，所述气体流路以及所述透光部均设置在所述第一绝缘体上。
7、可选地，所述阳极金属端子的第二端凸出于所述第一绝缘体的底端且具有用于贴合于所述待测基片的上表面的接触面。
8、可选地，所述阳极金属端子构造为铜环、铝环和不锈钢环中的任意一者，和/或，所述第一绝缘体构造为陶瓷环。
9、可选地，所述阳极金属端子的外周壁与所述第一绝缘体的内侧壁之间具有缓冲腔，所述阳极金属端子上具有连通所述缓冲腔和所述反应腔的至少一个通孔，所述气体流路连通于所述缓冲腔。
10、可选地，所述气体流路包括供气管路和抽气管路，所述供气管路连通于所述反应腔，以用于向所述反应腔中充入工艺气体，所述抽气管路连通于所述反应腔，以用于将所述反应腔抽真空。
11、可选地，所述透光部构造为光学透镜。
12、可选地，所述阴极组件还包括第二绝缘体，所述第二绝缘体具有开口向上的安装槽，所述阴极金属端子设置在所述安装槽中且顶端凸出于所述第二绝缘体的顶端。
13、可选地，所述电源为直流电源或射频电源。
14、可选地，所述检测装置还包括控制器和位置传感器，所述位置传感器用于检测所述待测基片相对于所述输送线体的位置，所述控制器分别与所述位置传感器、所述输送线体、所述驱动机构、所述光谱仪以及所述电源信号连接。
15、可选地，所述输送线体为辊道输送机，所述辊道输送机包括用于输送所述待测基片的多个输送辊，所述检测空间为任意一对相邻的两个输送辊之间的间隙；或者，所述输送线体包括至少两个依次布置的带式输送机，所述检测空间为任意一对相邻的两个带式输送机之间的间隙。
16、本公开的第二方面提供一种检测方法，应用于如上所述的检测装置，所述检测方法包括：
17、将所述阳极金属端子的第二端贴合于位于所述检测区域的待测基片的上表面，所述阴极金属端子接触所述待测基片的下表面；
18、将所述反应腔的内部抽真空后充入工艺气体；
19、向所述阴极金属端子供电；
20、通过所述光谱仪识别所述反应腔内的各元素的特征光谱，并生成各元素的光谱强度/含量随时间/深度变化的深度剖析曲线。
21、可选地，所述将所述阳极金属端子的第二端贴合于位于所述检测区域的待测基片的上表面，所述阴极金属端子接触所述待测基片的下表面，包括：
22、通过所述输送线体将所述待测基片输送至所述检测区域；
23、通过所述驱动机构驱动所述阳极金属端子和所述阴极金属端子分别朝向所述待测基片移动。
24、可选地，所述将所述反应腔的内部抽真空后充入工艺气体，包括：
25、通过所述气体流路的抽气管路将所述反应腔抽真空；
26、通过所述气体流路的供气管路向所述反应腔内充入工艺气体，其中，充入所述工艺气体后的所述反应腔内的压力小于外界大气压力。
27、可选地，在所述通过所述光谱仪识别所述反应腔内的各元素的特征光谱，并生成各元素的光谱强度/含量随时间/深度变化的深度剖析曲线之后，所述检测方法还包括：
28、在所述待测基片中的设定元素的光谱强度/含量达到预设值时，延时2～10秒停止向所述阴极金属端子供电；
29、将所述阳极金属端子和阴极金属端子分别脱离所述待测基片。
30、通过上述技术方案，即本公开提供的检测装置，能够实现在线检测待测基片中各元素的光谱强度/含量随时间/深度的变化，以便于及时对工艺进行判断调整，有利于降低制造成本以及提高生产效率。
31、具体的工作中，通过输送线体将待测基片运送至检测区域后，驱动机构驱动阳极组件的阳极金属端子的第二端贴合于待测基片的上表面，并驱动阴极金属端子接触待测基片的下表面，随后通过气体流路将反应腔抽真空后充入工艺气体，并通过电源向阴极金属端子供电，随后反应腔内的工艺气体形成等离子体，也即产生辉光放电，高速的等离子体到达待测基片的上表面后，使该上表面的物质被溅射出来，往辉光放电等离子体中扩散，在其中解离-原子化，从而被激发，使得待测基片中的各元素的特征光谱发射出来，随后通过光谱仪检测起辉的等离子体辉光，不同波长峰位的等离子体光谱对应着不同元素，由光谱仪识别各元素的种类并根据光谱强度定量元素含量，随着溅射时间的延长，谱峰强度的变化对应着元素在深度方向含量的变化，并随着起辉过程的持续进行，每种元素的光谱强度/含量随时间/深度变化，形成深度剖析曲线，进而能够检测各元素的光谱强度/含量随时间/深度的变化。
32、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述阳极金属端子构造为筒体，所述反应腔形成在所述筒体的内侧，所述阳极组件还包括围绕所述筒体的周向外壁布置的第一绝缘体，所述气体流路以及所述透光部均设置在所述第一绝缘体上。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述阳极金属端子的第二端凸出于所述第一绝缘体的底端且具有用于贴合于所述待测基片的上表面的接触面。
4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述阳极金属端子构造为铜环、铝环和不锈钢环中的任意一者，和/或，所述第一绝缘体构造为陶瓷环。
5.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述阳极金属端子的外周壁与所述第一绝缘体的内侧壁之间具有缓冲腔，所述阳极金属端子上具有连通所述缓冲腔和所述反应腔的至少一个通孔，所述气体流路连通于所述缓冲腔。
6.根据权利要求1或5所述的检测装置，其特征在于，所述气体流路包括供气管路和抽气管路，所述供气管路连通于所述反应腔，以用于向所述反应腔中充入工艺气体，所述抽气管路连通于所述反应腔，以用于将
7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述透光部构造为光学透镜。
8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述阴极组件还包括第二绝缘体，所述第二绝缘体具有开口向上的安装槽，所述阴极金属端子设置在所述安装槽中且顶端凸出于所述第二绝缘体的顶端。
9.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述电源为直流电源或射频电源。
10.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括控制器和位置传感器，所述位置传感器用于检测所述待测基片相对于所述输送线体的位置，所述控制器分别与所述位置传感器、所述输送线体、所述驱动机构、所述光谱仪以及所述电源信号连接。
11.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述输送线体为辊道输送机，所述辊道输送机包括用于输送所述待测基片的多个输送辊，所述检测空间为任意一对相邻的两个输送辊之间的间隙；或者，
12.一种检测方法，其特征在于，应用于根据权利要求1-11中任意一项所述的检测装置，所述检测方法包括：
13.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，所述将所述阳极金属端子的第二端贴合于位于所述检测区域的待测基片的上表面，所述阴极金属端子接触所述待测基片的下表面，包括：
14.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，所述将所述反应腔的内部抽真空后充入工艺气体，包括：
15.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，在所述通过所述光谱仪识别所述反应腔内的各元素的特征光谱，并生成各元素的光谱强度/含量随时间/深度变化的深度剖析曲线之后，所述检测方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述阳极金属端子构造为筒体，所述反应腔形成在所述筒体的内侧，所述阳极组件还包括围绕所述筒体的周向外壁布置的第一绝缘体，所述气体流路以及所述透光部均设置在所述第一绝缘体上。
3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述阳极金属端子的第二端凸出于所述第一绝缘体的底端且具有用于贴合于所述待测基片的上表面的接触面。
4.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述阳极金属端子构造为铜环、铝环和不锈钢环中的任意一者，和/或，所述第一绝缘体构造为陶瓷环。
5.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述阳极金属端子的外周壁与所述第一绝缘体的内侧壁之间具有缓冲腔，所述阳极金属端子上具有连通所述缓冲腔和所述反应腔的至少一个通孔，所述气体流路连通于所述缓冲腔。
6.根据权利要求1或5所述的检测装置，其特征在于，所述气体流路包括供气管路和抽气管路，所述供气管路连通于所述反应腔，以用于向所述反应腔中充入工艺气体，所述抽气管路连通于所述反应腔，以用于将所述反应腔抽真空。
7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述透光部构造为光学透镜。
8.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述阴极组件还包括第二绝缘体，所述第二绝缘体具有开口向上的安装槽，...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙瑶，李博研，钟大龙，赵子铭，
申请(专利权)人：国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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