检测装置及检测方法

技术领域

本公开涉及薄膜成分的检测技术领域，具体地，涉及一种检测装置及检测方法。

背景技术

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。

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。

发明内容

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。

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：

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；

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充工艺气体或者将所述反应腔抽真空，所述阳极金属端子的第一端设置有封闭所述反应腔的透光部，与所述第一端相对的第二端具有与所述反应腔连通的开口，所述阳极组件连接于所述光谱仪且所述透光部位于所述光谱仪的检测口和所述反应腔之间，所述阴极组件包括电连接的阴极金属端子和电源；以及

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。

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。

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。

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。

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。

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。

可选地，所述透光部构造为光学透镜。

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。

可选地，所述电源为直流电源或射频电源。

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。

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。

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：

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；

将所述反应腔的内部抽真空后充入工艺气体；

向所述阴极金属端子供电；

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。

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：

通过所述输送线体将所述待测基片输送至所述检测区域；

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。

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：

通过所述气体流路的抽气管路将所述反应腔抽真空；

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。

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：

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；

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。

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。

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。

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。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开示例性实施方式中提供的检测装置的结构示意简图；

图2是本公开示例性实施方式中提供的检测装置的阳极组件的结构示意简图；

图3是本公开示例性实施方式中提供的检测装置的阴极组件的结构示意简图；

图4是本公开示例性实施方式中提供的待测基片的结构示意简图；

图5是本公开示例性实施方式中提供的检测装置的系统框架示意简图；

图6是本公开示例性实施例一中提供的深度剖析曲线示意图；

图7是本公开示例性实施例二中提供的深度剖析曲线示意图；

图8是本公开示例性实施方式中提供的检测方法的流程图；

图9是本公开示例性实施方式中提供的实现图8中步骤S100的流程图；

图10是本公开示例性实施方式中提供的实现图8中步骤S200的流程图。

附图标记说明

1-输送线体；110-辊道输送机；111-输送辊；2-待测基片；210-基体层；220-背电极层；230-吸收层；240-缓冲层；；3-检测空间；4-检测机构；410-光谱仪；420-阳极组件；421-气体流路；4211-供气管路；4212-抽气管路；422-反应腔；423-阳极金属端子；4231-接触面；424-透光部；425-第一绝缘体；426-缓冲腔；427-通孔；430-阴极组件；431-阴极金属端子；432-电源；433-第二绝缘体；4331-安装槽；5-驱动机构；6-控制器；7-位置传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是指检测装置在使用状态时所处空间内的上、下，可参考图1中图面方向的上、下。“内、外”是指相对于部件或结构本身轮廓的内、外。此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。

发明人经研究发现，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，由于X射线穿透深度达到几个微米，它无法实现纳米量级深度的成分分析，因此无法实现层层剥离进而深度剖析，获得的含量结果只是在一定深度上的平均。对于铜铟镓硒工序段上的检测，其初级X射线将穿透CIGS层到达背电极层，更有甚者对于超薄CIGS层，不仅穿透背电极层，甚至到达基体层，使得基体层的成分对测试结果产生干扰，当归一化含量结果时，使得百分含量出现偏差。

另一方面，该方法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，尤其是针对共蒸发三步法制备的CIGS层，无法判断Ga元素在深度方向上的成分梯度，因此无法指导共蒸发三步法工艺，需要结合在线的成分纵向深度剖析。

此外，相关技术中，通常采用离线的方式对薄膜成分进行检测，即无法在薄膜的正常工序中对薄膜成分进行检测，不仅结果反馈时间延长，无法对工艺及时判断调整，不利于生产效率的提升，而且离线测试需要的样品尺寸很小，不得不对产线的产品进行剪裁，破坏了尺寸完整性，对于刚性玻璃基体需要玻璃裁切，对于柔性基体是卷对卷长度达一千米的卷轴方式，无法从中间位置采样破坏。

基于此，本公开的第一方面提供一种检测装置，参考图1至图5所示，该检测装置包括输送线体1、检测机构4以及驱动机构5。

输送线体1用于输送待测基片2且具有检测区域以及沿竖直方向贯穿检测区域的检测空间3。

检测机构4包括位于检测空间3上方的光谱仪410和阳极组件420，以及位于检测空间3下方的阴极组件430，阳极组件420包括气体流路421和具有反应腔422的阳极金属端子423，气体流路421与反应腔422连通，以用于向反应腔422内填充工艺气体或者将反应腔422抽真空，阳极金属端子423的第一端设置有封闭反应腔422的透光部424，与第一端相对的第二端具有与反应腔422连通的开口，阳极组件420连接于光谱仪410且透光部424位于光谱仪410的检测口和反应腔422之间，阴极组件430包括电连接的阴极金属端子431和电源432。

驱动机构5用于驱动阳极金属端子423及阴极金属端子431分别朝向或远离位于检测区域的待测基片2移动，以使得阳极金属端子423的第二端能够贴合于待测基片2的上表面，阴极金属端子431能够接触待测基片2的下表面。

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2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。

具体的工作中，通过输送线体1将待测基片2运送至检测区域后，驱动机构5驱动阳极组件420的阳极金属端子423的第二端贴合于待测基片2的上表面，并驱动阴极金属端子431接触待测基片2的下表面，随后通过气体流路421将反应腔422抽真空后充入工艺气体，并通过电源432向阴极金属端子431供电(其中，阳极金属端子423接地)，随后反应腔422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2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2中的各元素的特征光谱发射出来，随后通过光谱仪410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410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。

其中，待测基片2可以是任意合适的薄膜，通过该检测装置能够检测该薄膜的成分在深度方向上的分布。例如，在一种应用场景中，该待测基片2可以是例如薄膜太阳能电池的膜层结构中的任意几层的组合。

例如，参考图4所示，该待测基片2可以包括自下而上依次层叠布置的基体层210、背电极层220、吸收层230和缓冲层240，基体层210可以采用金属材质或非金属材质，金属材质可以是例如不锈钢等，非金属材质可以是例如玻璃等。背电极层220可以是例如Mo背电极层，即采用例如钼(Mo)金属，背电极层220的厚度可以是例如0.5μm。吸收层230可以是CIGS层，即包括铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)、硒(Se)四种主元素，吸收层230的厚度可以是例如2～3μm。缓冲层240可以是CdS缓冲层，即可以采用硫化镉(CdS)材质，缓冲层240的厚度可以是例如0.05μm。

对成分的实时检测不仅关注薄膜采样区域的总体成分，对于高效率CIGS薄膜太阳能电池表征分析还需要关注镓元素在CIGS层深度方向上的分布，这是由于镓元素在深度方向上的梯度分布所形成V型带隙直接影响电池效率，所谓V型带隙是指CIGS的带隙宽度在靠近Mo背电极层和CdS缓冲层两侧呈增大趋势，而在CIGS层内有一个最低带隙点的结构，对应着镓元素沿CIGS层深度方向先降低再升高，在靠近Mo背电极层和CdS缓冲层的两侧界面高于内部。镓元素的这种空间V型分布虽然可以因In、Ga元素的扩散速度不同而自发形成，但自发形成的V型结构并不能形成理想的V型带隙，因此需要主观控制。对于三步共蒸发法制备CIGS层来说，第一步中逐渐降低镓元素的蒸发速率，第三步中逐渐升高镓元素的沉积速率将改变镓元素的梯度分布，因此，这种主观控制的工艺过程需要依据对元素的纵向深度剖析分布结果来予以指导判断。

由此，通过本公开提供的检测装置，在待测基片2包括自下而上依次层叠布置的基体层210、背电极层220、吸收层230和缓冲层240时，可以检测吸收层230中，铜、铟、镓、硒四种元素在深度方向上的分布，尤其是可以检测镓元素在深度方向上的分布。例如，在工艺气体产生辉光放电后，生成的高速的等离子体达到缓冲层240后，缓冲层240的物质被溅射出来，随着起辉过程或溅射时间的延续，溅射的蚀刻深度逐渐增加，在吸收层230中的铜、铟、镓、硒四种元素被溅射出来后，随后解离-原子化后被激发，使得铜、铟、镓、硒四种元素的特征光谱发射出来，随后通过光谱仪中的色散元件衍射后，不同波长的光衍射向不同的方向，经过光谱仪内的光感元件识别各元素的种类并根据光谱强度定量元素含量。

参考图6和图7所示，对于每种元素来说，在一段溅射时间内的强度积分即为被测材料中该种元素的含量，其中纵坐标为各元素的含量，横坐标为蚀刻深度，对应着溅射时间，随着溅射时间的延长，刻蚀深度逐渐增大，从表面至内部依次经历缓冲层240、吸收层230、背电机层220以及基体层210，由此得出待测基片2的深度剖析曲线。

这样，通过该深度剖析曲线可以用于指导和监测三步法工艺。一方面，在生产线建立之初，依据在线检测结果可以指导三步法工艺调试，快速建立基准工艺，减少调试期的时间周期与成本消耗；另一方面，在稳定生产运行期间，依据在线检测结果可以检测工艺稳定性，出现偏离及时调整工艺，筛选不合格品，避免不合格品流入下一工序环节造成生产成本的浪费。

其中，工艺气体包括但不限于氩气、氦气、氖气、氮气等。

本公开提供的检测装置能够在线检测待测基片中各元素的强度/含量随时间/深度的变化，其中，在线检测可以理解为，在例如薄膜太阳能电池的制备过程中，能够及时检测和反馈例如CIGS层中各元素的含量在深度方向上的变化，例如，在待测基片2经过CIGS共蒸发沉积以及CIGS镀膜后出蒸发腔室后，通过输送线体1输送至检测区域，以在该检测区域检测CIGS层中各元素的含量在深度方向上的变化，能够及时反馈检测结构，以用于指导三步法工艺的调试。由此，避免了如相关技术中离线式检测薄膜成分所带来的问题。

其中，输送线体1可以为例如薄膜太阳能电池生产线上的输送机构，例如，在一些实施方式中，输送线体1可以为辊道输送机110，辊道输送机110包括用于输送待测基片2的多个输送辊111，检测空间3为任意一对相邻的两个输送辊111之间的间隙，该间隙可以允许阴极金属端子431与待测基片2的下表面接触。通过辊道输送机110可以实现薄膜太阳能电池在各个工序中的转运外，还可以在其上预设检测区域，用于检测某一工序中，薄膜太阳能电池的膜层结构中任意层的元素含量在深度方向上的变化。

在另一些实施方式中，输送线体1还可以包括至少两个依次布置的带式输送机，检测空间3为任意一对相邻的两个带式输送机之间的间隙，该间隙允许阴极金属端子431与待测基片2的下表面接触。本公开不限于此。

在一些实施方式中，参考图5所示，检测装置还可以包括控制器6和位置传感器7，位置传感器7用于检测待测基片2相对于输送线体1的位置，控制器6分别与位置传感器7、输送线体1、驱动机构5、光谱仪410以及电源432信号连接。位置传感器7可以在检测到待测基片2输送至检测区域时，反馈检测信号至控制器6，控制器6在接收该检测信号后，可以控制输送线体1停止运转，将待测基片2停留在检测区域，并同时控制驱动机构5驱使阴极金属端子431和阳极金属端子423朝向待测基片2移动，此外，控制器6还可以控制电源432对阴极金属端子431提供电量以及光谱仪410的开启等。控制器6可以为例如PLC控制器或单片机等，本公开对此不作具体限定。

位置传感器7可以设置在检测区域的沿输送线体1的输送方向的下游，这样，可以在位置传感器7检测到待测基片2的边缘后，向控制器6反馈检测信号，由此，对待测基片2的检测位置位于待测基片2的边缘位置，即后续工艺中会被清边的死区，由此可以减少检测成本。位置传感器7可以采用任意合适的传感器，例如可以采用设置在输送线体1上方的接近式传感器等，本公开对不作具体限定。

在一些实施方式中，参考图2所示，阳极金属端子423构造为筒体，反应腔422形成在筒体的内侧，阳极组件420还包括围绕筒体的周向外壁布置的第一绝缘体425，气体流路421以及透光部424均设置在第一绝缘体425上。通过布置第一绝缘体425，可以为阳极金属端子提供防护，还可以提供绝缘保护等，同时便于气体流路421和透光部424的安装。

另外，阳极金属端子423的第二端凸出于第一绝缘体425的底端，以便于与待测基片2的上表面充分接触，并且阳极金属端子423具有用于贴合于待测基片2的上表面的接触面4231，通过面与面的接触，能够增大接触面积，同时保证阳极金属端子423与待测基片2之间的密闭接触，保证反应腔422的密闭性。

在一些具体的实施方式中，阳极金属端子423可以构造为例如铜环、铝环和不锈钢环中的任意一者，以阳极金属端子423采用铜环为例，该铜环的内径范围为φ2-10mm，例如可为4mm。此外，阳极金属端子423还可以构造为其他的导电金属材质等，本公开对此不作具体限定。

此外，第一绝缘体425可以构造为例如陶瓷环，或其它具有绝缘性能的材质，本公开对此不作具体限定。

第一绝缘体425的底端可以设置用于安装透光部424的凹槽，凹槽的底面与反应腔422连通，在透光部424与凹槽之间可以设置环形密封圈等，以增强密封效果。

此外，透光部424可以为例如光学透镜，例如透光部424可以为凸透镜或平面镜等，本公开对此不作具体限定。

在一些具体的实施方式中，阳极金属端子423的外周壁与第一绝缘体425的内侧壁之间具有缓冲腔426，阳极金属端子423上具有连通缓冲腔426和反应腔422的至少一个通孔427，气体流路421连通于缓冲腔426，以在气体流路421向反应腔422内充入工艺气体，能够提供缓冲空间，避免气流直冲。其中，阳极金属端子423的外周壁与第一绝缘体425的内侧壁之间的径向间隙可以为例如1mm。

在一些具体的实施方式中，参考图2所示，气体流路421包括供气管路4211和抽气管路4212，供气管路4211连通于反应腔422，以用于向反应腔422中充入工艺气体，抽气管路4212连通于反应腔422，以用于将反应腔422抽真空。这样，通过抽气管路4212将反应腔422抽真空后，阳极金属端子423能够负压吸附在待测基片2的上表面，以保证反应腔422的密闭性。随后可通过供气管路4211向反应腔422内充入工艺气体，其中，填充工艺气体后的反应腔422内的压力小于外界大气压力，以保证阳极金属端子423与待测基片2的负压吸附效果。例如，填充工艺气体后的反应腔422内的压力范围可以为50～1000Pa，例如，可以为500Pa，以保持良好的负压吸附效果，并且保证反应腔422内的起辉过程。

此外，抽气管路4212可以连通于真空发生装置，以用于将反应腔422抽真空，并且抽气管路4212上还可以设置与控制器6信号连接的第一电磁阀等，以控制管路的通断。供气管路4211可以连通于存储有工艺气体的压力罐等，并且供气管路4211上也可以设置与控制器6信号连接的第二电磁阀等，以控制管路的通断，另外，第二电磁阀与反应腔422之间的管路上还可以设置压力表，以实时监测反应腔422内的气体压力。

在一些实施方式中，参考图3所示，阴极组件430还包括第二绝缘体433，第二绝缘体433具有开口向上的安装槽4331，阴极金属端子431设置在安装槽4331中且顶端凸出于第二绝缘体433的顶端。通过布置第二绝缘体433，可以为阴极端子提供防触电以及短路等保护。

在一些实施方式中，根据基体层210的材质，电源432可以为直流电源或射频电源。

例如，在基体层210采用玻璃等非金属材质时，电源432可以为射频电源，频率为300～5000HZ，例如可以是3000HZ，执行周期即工作周期0.2～1，例如可以是0.375。

在基体层210采用不锈钢等金属材质时，电源432可以为直流电源，功率为5～100W，例如可以是30W。

驱动机构5可以包括用于驱动阳极金属端子423移动的第一驱动机构和用于驱动阴极金属端子431移动的第二驱动机构，第一驱动机构可以包括例如气缸、电动推杆等，也可以为其它的直线驱动机构，还可以为例如机械手等，其目的是能够实现阳极金属端子423靠近或远离待测基片2的移动即可，本公开对此不作具体限定。第二驱动机构也可以为气缸、电动推杆等，也可以为其它的直线驱动机构，其目的是能够实现阴极金属端子431靠近或远离待测基片2的移动即可，本公开对此不作具体限定。

基于上述的检测装置，本公开的第二方面提供一种检测方法，应用于上述的检测装置，参考图8所示，检测方法包括以下步骤：

步骤S100，将阳极金属端子423的第二端贴合于位于检测区域的待测基片2的上表面，阴极金属端子431接触待测基片2的下表面；

步骤S200，将反应腔422的内部抽真空后充入工艺气体；

步骤S300，向阴极金属端子431供电；

步骤S400，通过光谱仪410识别反应腔422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。

通过上述技术方案，在电源432向阴极金属端子431供电后，反应腔422内的工艺气体形成等离子体，高速的等离子体达到待测基片2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，随着溅射时间的延续，蚀刻深度逐渐增加，进而待测基片2中的各元素被溅射出来，通过光谱仪识别各元素的种类并定量元素含量，进而能够得到各元素的光谱强度/含量随时间/深度变化的深度剖析曲线。

在一些实施方式中，步骤S100可以通过以下方式实现：

步骤S101，通过输送线体1将待测基片2输送至检测区域，其中，可以通过位置传感器7检测待测基片2相对于输送线体1的位置，并在待测基片2移动至检测区域时，向控制器6反馈检测信号，以停止输送线体1的运转；

步骤S102，通过驱动机构5驱动阳极金属端子423和阴极金属端子431分别朝向待测基片2移动，以使阳极金属端子423的第二端贴合于待测基片2的上表面，阴极金属端子431接触待测基片2的下表面。

在一些实施方式中，步骤S200可以通过以下方式实现：

在步骤S201中，通过气体流路421的抽气管路4212将反应腔422抽真空，以使得阳极金属端子423与待测基片2的上表面负压吸附，保证反应腔422的密闭性；

在步骤202中，通过气体流路421的供气管路4211向反应腔422内充入工艺气体，其中，充入工艺气体后的反应腔422内的压力小于外界大气压力，以保证充入工艺气体后，阳极金属端子423仍能够保持与待测基片2的负压吸附。其中，充入工艺气体后的反应腔422内的压力例如可以是500Pa或750Pa。

在一些实施方式中，在步骤S400后，检测方法还包括：

步骤S500，在待测基片2中的设定元素的光谱强度/含量达到预设值时，延时2～10秒停止向阴极金属端子431供电；

其中，以待测基片2包括自下而上依次层叠布置的基体层210、背电极层220、吸收层230和缓冲层240为例，设定元素例如可以是铜元素，预设值可以是0，例如，在铜元素的含量或光谱强度达到0时，说明蚀刻深度已接近CIGS层和Mo背电极层的交界处，延时2～10后，即可停止向阴极金属端子431供电，此时表明检测过程完成；

步骤S600，将阳极金属端子423和阴极金属端子431分别脱离所述待测基片2。本次检测完成，后续可重复上述步骤，进行下一次测试。

本公开示例性地描述待测基片2的基体层210为玻璃或不锈钢时的两种检测方式的实施例。

在实施例一中，基体层210采用玻璃材质，其中：

基体层210为3mm的浮法玻璃，在到达检测装置前经历了基片清洗，背电极沉积，以及CIGS共蒸发沉积，当CIGS镀膜后出共蒸发腔室，并通过输送线体1输送至检测区域时停止输送；

通过驱动机构5的驱动，使阳极金属端子423的第二端贴合待测基片2的上表面，并使阴极金属端子431接触待测基片2的下表面；

通过抽气管路4212将反应腔422抽真空，使阳极金属端子423与待测基片2的上表面吸合；

通过供气管路4211向反应腔422充入工艺气体，例如充入氩气，气压为500Pa；

通过射频电源向阴极金属端子431供电起辉，功率30W，频率3000Hz，执行周期0.375；

通过光谱仪采集等离子体辉光光谱，并根据数据库中预先存储的光谱峰位自动识别元素种类，由光谱强度定量元素含量。随着起辉过程的持续进行，每种检测元素的光谱强度/含量随时间/深度变化，形成深度剖析曲线。其中，该深度剖析曲线可参考图6中示例性示出的深度剖析曲线。

在实施例二中，基体层210采用不锈钢材质，其中：

不锈钢厚度为30μm，牌号ASTM430，在到达检测装置前经历了卷对卷基片清洗，阻挡层沉积，背面膜与背电极沉积，以及CIGS共蒸发沉积，当CIGS镀膜后出共蒸发腔室，通过输送线体1输送至检测区域后停止输送；

通过驱动机构5的驱动，使阳极金属端子423的第二端贴合待测基片2的上表面，并使阴极金属端子431接触待测基片2的下表面；

通过抽气管路4212将反应腔422抽真空，使阳极金属端子423与待测基片2的上表面吸合；

通过供气管路4211向反应腔充入工艺气体，例如充入氩气，气压为750Pa；

通过直流电源向阴极金属端子431供电起辉，功率为17W，脉冲频率为3500Hz，执行周期为0.5；

通过光谱仪采集等离子体辉光光谱，并根据数据库中预先存储的光谱峰位自动识别元素种类，由光谱强度定量元素含量。随着起辉过程的持续进行，每种检测元素的光谱强度/含量随时间/深度变化，形成深度剖析曲线；其中，该深度剖析曲线可以参考图7中示例性示出的深度剖析曲线；

当铜元素的光谱强度降为0时延时2秒停止采集光谱，阳极金属端子423向上运行离开待测基片2的上表面，阴极金属端子431向下运行离开待测基片2的下表面；

待测基片2传输步进100mm停止，进行下一次测试，重复上述步骤。

由图7可见，CIGS层的厚度约2μm，在界面处伴随着铜、铟、镓、硒四种元素信号强度的下降，钼信号强度上升，说明是CIGS层与Mo背电极层的交界。CIGS层内部随着深度增大，镓元素的含量先降低再升高，最低点位于0.3μm附近，相对应的铟元素的含量先升高再降低。

实施例一中镓元素的深度分布曲线较平直，实施例二中镓元素存在深度方向上的梯度分布，这种区别来源于工艺方法的不同，实施例一为采用共蒸发一步法制备CIGS，实施例二为采用共蒸发三步法制备。本公开提供检测装置对于共蒸发三步法能检测镓元素的梯度分布曲线，区分识别梯度分布中最低点的深度位置，以及两侧的梯度斜率，对于指导监测共蒸发三步法工艺至关重要。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。