玻璃涂料

涂层识别

可以通过几种方式研究未知涂层系统的层结构,特性和组成。

组成成分

通过X射线光电子能谱(XPS)对未知的玻璃涂层结构进行了轮廓分析。 确定所有层并确定每个层的组成。 构图准确。 层厚度是近似的。

结构

将未知的玻璃涂层结构横截面,然后通过扫描透射电子显微镜–能量色散X射线光谱(STEM-EDS)进行分析。 我们可以观察层的结构,厚度和均匀性,并确定所有层。 层厚和均匀度准确。 组成是近似的。

痕量水平和相互扩散

未知的玻璃涂层结构由SIMS深度剖析。 我们可以观察主要元素分布以及痕量元素分布,包括从衬底玻璃中的Na扩散。 可以用标准准确地确定组成。 微量元素浓度是准确的。 在没有与其他测量值相关的情况下,层厚度是近似值。

玻璃钢化效果

玻璃的退火和回火将改变玻璃和涂层的微观结构,并导致各层之间的相互扩散。 SIMS深度剖析显示层之间主要元素和次要元素的扩散。 TEM显示出微观结构的变化。 SIMS显示回火后,Na主要从玻璃基材穿过所有涂层直至表面扩散。 Si和N已经从SiAlN层扩散到相邻的层中。 TEM显示回火后涂层厚度没有变化。 但是,各层之间的界面变得更加清晰,一个界面层也消失了。

透明导电氧化物(TCO)分析

许多玻璃涂层系统包括TCO(透明导电氧化物)层以与层结构电接触。 对于太阳能应用,TCO层需要是光学透明的,带隙可以最大限度地减少光捕获,但仍然具有高导电性。

晶粒取向

TCO导电率可受掺杂剂,污染物,晶粒尺寸和晶粒取向的影响。 GIXRD(掠射入射X射线衍射)比较2 TCO:红色曲线来自低导电率薄膜,而黑色来自高导电率薄膜。 纹理是完全不同的。

厚度/密度/粗糙度

可以定量测量TCO厚度,粗糙度和密度,而不需要使用XRR(X射线反射率)的标准。 临界角显示密度,临界角后的斜率显示粗糙度,干涉条纹显示厚度。 两种涂层的比较显示出相似的厚度和密度,但表面和界面粗糙度不同。

组成成分

掺杂剂可以增加TCO的电导率,但掺杂剂也可以降低光传输。 SIMS深度剖析显示掺杂剂浓度。 通过RBS(卢瑟福背散射光谱法)校准Zn:O比率。

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