《光伏材料检测技术》课件-晶体硅纯度检测

晶体硅纯度检测主讲教师：目录CONTENTS01.查询国家检测标准02.检测原理及方案03.检测组织实施04.检测结果分析05.课堂总结查询国家标准PART01一、查询国家标准检测原理及方案PART02二、检测原理及方案（一）晶体硅中的杂质含量表纯度杂质浓度，ppm冶金级太阳能级98-99%99.5%Al1000-400050-600<0.1Fe1500-6000100-1200<0.1Ca250-2200100-300<1Mg100-40050-70<1Mn100-40050-100<<1Cr30-30020-50<<1Ti30-30010-50<<1V50-250<10<<1Zr20-40<10<<1Cu20-40<10<1B10-5010-150.1-1.5P20-4010-200.1-1C1000-300050-1000.5-5太阳电池级晶体硅对杂质有着严格的要求，总的纯度要求达到6个9，即杂质总含量不超过百万分之一。二、检测原理及方案（二）原子吸收光谱仪的基本原理及用途原子吸收光谱仪从光源辐射出具有待测元素特征谱线的光，通过试样蒸气时被蒸气中待测元素基态原子所吸收，由辐射特征谱线光被减弱的程度来测定试样中待测元素的含量。二、检测原理及方案（二）原子吸收光谱仪的基本原理及用途如果将一定外界能量如光能提供给该基态原子，当外界光能量E恰好等于该基态原子中基态和某一较高能级之间的能级差E时，该原子将吸收这一特征波长的光，外层电子由基态跃迁到相应的激发态，而产生原子吸收光谱。二、检测原理及方案（二）原子吸收光谱仪的基本原理及用途电子跃迁到较高能级以后处于激发态，但激发态电子是不稳定的，大约经过10-8秒以后，激发态电子将返回基态或其它较低能级，并将电子跃迁时所吸收的能量以光的形式释放出去，这个过程称原子发射光谱。二、检测原理及方案（二）原子吸收光谱仪的基本原理及用途可见原子吸收光谱过程吸收辐射能量，而原子发射光谱过程则释放辐射能量。核外电子从基态跃迁至第一激发态所吸收的谱线称为共振吸收线，简称共振线。二、检测原理及方案（二）原子吸收光谱仪的基本原理及用途电子从第一激发态返回基态时所发射的谱线称为第一共振发射线。由于基态与第一激发态之间的能级差最小，电子跃迁几率最大，故共振吸收线最易产生。对多数元素来讲，它是所有吸收线中最灵敏的，在原子吸收光谱分析中通常以共振线为吸收线。二、检测原理及方案（三）原理分析原子吸收光谱分析的波长区域在近紫外区。分析原理是将光源辐射出的待测元素的特征光谱通过样品的蒸汽中待测元素的基态原子所吸收，由发射光谱被减弱的程度，求得样品待测元素的含量，郎珀-比尔定律

A=-lgI/Io=-lgT=KCL式中：I为透射光强度，I0为发射光强度，T为透射比，L为光通过原子化器光程由于L是不变值所以A=KC。二、检测原理及方案（三）原理分析原子吸收指呈气态的原子对由同类原子辐射出的特征谱线所具有的吸收现象。当辐射投射到原子蒸气上时，如果辐射波长相应的能量等于原子由基态跃迁到激发态所需要的能量时，则会引起原子对辐射的吸收，产生吸收光谱。基态原子吸收了能量，最外层的电子产生跃迁，从低能态跃迁到激发态。二、检测原理及方案（四）结构组成01.光源强度背景小稳定性作为光源要求发射的待测元素的锐线光谱有足够的：二、检测原理及方案（四）结构组成02.原子化器（atomizer）a、火焰原子化器由喷雾器、预混合室、燃烧器三部分组成。特点：操作简便、重现性好。二、检测原理及方案（四）结构组成02.原子化器（atomizer）b、石墨炉原子化器将试样放置在石墨管壁、石墨平台、碳棒盛样小孔或石墨坩埚内用电加热至高温实现原子化的系统。其中管式石墨炉是最常用的原子化器。二、检测原理及方案（四）结构组成02.原子化器（atomizer）c、石英炉原子化系统将气态分析物引入石英炉内在较低温度下实现原子化的一种方法，又称低温原子化法。它主要是与蒸气发生法配合使用。二、检测原理及方案（四）结构组成02.原子化器（atomizer）d、阴极溅射原子化器利用辉光放电产生的正离子轰击阴极表面，从固体表面直接将被测定元素转化为原子蒸气。二、检测原理及方案（四）结构组成03.分光系统（单色器）由凹面反射镜、狭缝或色散元件组成。色散元件为棱镜或衍射光栅。单色器的性能是指色散率、分辨率和集光本领。二、检测原理及方案（四）结构组成04.检测系统率的组成检测器（光电倍增管）放大器对数转换器电脑检测组织实施PART03三、检测组织实施（一）Solar-929原子吸收光谱仪基本原理将待测试样的一部分转变成原子蒸气，再测量原子蒸气对特定波长辐射的吸收，通过比较标准与试样吸收值来确定试样中元素的浓度。原子吸收光谱议的工作原理三、检测组织实施（二）仪器的使用1.打开主机，计算机进入Windows窗口，选择Solar-929光标连续压两下，进入此页面，进入Spectmeter中的Lamp，设定所需用的灯及灯电流，进入element，选择要分析的元素。2.点灯，然后到Action中的Setupoptics设定光路，进入System，选择要用火焰还是石墨炉。3.输入Calibration参数。4.如用石墨炉，则需要输入炉程序及自动器参数。5.进入Sequence输入程序。三、检测组织实施（二）仪器的使用6.点火，优化气体流量，撞击球及火焰头位置。7.石墨炉则要优化炉头位置及自动进样器位置。8.选择Action中的Analyse进行分析。9.分析完毕到File中选Save存数据并打印结果。10.退出Windows，关机、关气、关水。检测结果分析PART04四、检测结果分析撰写检测报告书课堂总结PART05小结SUMM