CIGS薄膜太阳能电池吸收层制备工艺综述.pdf

第14卷第3期真空与低温
2008年9月Vacuum&Cryogenics125

CIGS薄膜太阳能电池吸收层制备工艺综述

郭杏元1,2,许生1,曾鹏举2,范垂祯1
(1.深圳豪威真空光电子股份有限公司,广东深圳518057;
2.深圳大学光电子学研究所,广东深圳518060)

摘要:CIGS薄膜太阳能电池具有高光吸收系数、高转化效率、高稳定性等优点,已经成为太阳能电池领域的研
究热点。其小样品最高转化效率已达19.9%,可与多晶硅电池的转化效率(20.3%)媲美;其大面积电池组件转化效率
一般在10%~15%范围内,根据各膜层材料组分及制备工艺的不同而有所变化。综述了CIGS薄膜太阳能电池吸收层
的各种制备工艺及其产业化进程。
关键词:CIGS;太阳能电池;薄膜;综述
中图分类号:O484.4+1文献标识码:A文章编号:1006-7086(2008)03-0125-09

REVIEWONFABRICATIONPROCESSOFTHEABSORBERLAYER
OFTHECIGSTHIN-FILMSOLARCELL

GUOXing-yuan1,2,XUSheng1,ZENGPeng-ju2,FANChui-zhen1
(1.ShenzhenHivacVacuumPhoto-ElectronicsCo.Ltd.,Guangdong,Shenzhen518057,China;
2.InstituteofOptoelectronics,ShenzhenUniversity,Shenzhen,518060,China)

Abstract:CIGSthin-filmsolarcellpromisesabrightfuturetothePVmarketduetoitshighopticalabsorption
coefficient,highconversionefficiency,andhighstability.Theefficiencyofsmall-areaCIGSthin-filmsolarcellisupto
19.9%now,whichiscomparabletotheefficiencyofmulticrystallinesiliconsolarcell(20.3%).Theefficiencyoflarge-
areaCIGSthin-filmsolarisintherangeof10%~15%,whichvarieswiththecomponentsofeachlayeranditsfabrication
process.ThispaperreviewsthefabricationprocessesoftheabsorberlayeroftheCIGSthin-filmsolarcellandits
developmentsofindustrialization.
Keywords:CIGS;solarcell;thinfilm;review

1引言

作为洁净能源的太阳能电池近年来迅速发展,每年的装机容量以25%~30%的增长速率从1999年的
180MW左右发展到2006年的1744MW(其中硅太阳能电池占85%以上),2006年到2007年达到2826MW,
估计全球太阳能发电产业规模将从2003年的47亿美元大幅增长为2013年308亿美元。薄膜太阳能电池因
具有成本低、可大规模生产、并易于集成等优点将成为未来太阳能电池的发展方向。其中铜铟镓硒(CIGS,Cu

(InxGa1-x)Se2)薄膜太阳能电池具有高光吸收系数、高转化效率、可调的禁带宽度、高稳定性、较强的抗辐射能
力等优点,被认为是第三代太阳能电池主要材料(第一代单晶硅,第二代多晶硅、非晶硅),并已有产品进入
太阳能电池市场。
小样品CIGS薄膜太阳能电池的最高转化效率2008年3月刷新为19.9%[1],由美国可再生能源实验室采

收稿日期:2008-05-26.
作者简介:郭杏元(1976-),女,湖南省衡山县人,博士,从事无机非金属功能材料的制备及性能研究。
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用三步蒸发法制备。大面积电池组件转化效率及产量根据各公司制备工艺不同而有所不同,一般在10%~
15%范围内。2004年,各公司CIGS薄膜太阳能电池产量如下:ShellSolar为2MW;GlobalSolar为0.5MW;
WürtzSolar为1.3MW[2]。2005年,德国WürtzSolar宣布新建另一座CIGS生产基地,其产能将为15MW。
2006年,日本ShowaShellSekiyu宣布新建CIGS工厂,计划于2007年初期投产,产能估计为20MW[2],
2008年3月将增设规模可达60MW的第二工厂,并于2009年