软性CIGS薄膜太阳电池技术发展与近况.pdf

工業材料雜誌268期2009/04

太
陽
光
電
技
術
專
題軟性CIGS薄膜太陽電池技術發展
與近況
IntroductionandDevelopmentoftheFlexibleCIGS
ThinFilmSolarCellTechnology

「莊佳智C.C.Chuang
工研院太電中心(PVTC/ITRI)研究員/經理」

軟性CuInGaSe2太陽電池相對於以玻璃為基板的CIGS薄膜太陽電池，在製造及應用上具有較
多的優勢，而軟性CIGS薄膜太陽電池的特點為質輕、高效率、在RolltoRoll製程上具有低
成本及壽命長等特性。現今，在美國與德國已利用真空（濺鍍、共蒸鍍）或非真空（印刷、電
鍍）製程製作CIGS薄膜太陽電池模組；而在不同的應用上，軟性基板材料所具有的物理性質
是相當重要的議題，對於高效率CIGS薄膜模組而言，一個適當的軟性基板必須具有真空均一
性、熱穩定性、合適的熱膨脹係數及化學穩定性等特點。GlobalSolar已經開發出一種穩定的
共蒸鍍製程，可用於大量生產上，其模組效率已達13.2%。

TheflexibleCuInGaSe2solarcelloffersseveraladvantagesfortheirfabricatingaswellasapplica-
tionscomparedtosolarcellonglasssubstrate.ThecharacteristicsofflexibleCIGSthinfilmsolarcell
arelightweight,highefficiency,lowcostforrolltorollprocess,andlonglifetime.Today,thecommer-
cialmodulesofCIGSthinfilmsolarcellhavebeenmanufacturedonflexiblesubstrate(asmetalfoilor
polyimide)byvacuum(sputtering,co-evaporation)ornon-vacuum(printing,electrodeposition)pro-
cessinUSAandGermany.Furthermore,thephysicalpropertiesofflexiblesubstratematerialsare
veryimportantissuesfordifferentapplications,thedemandsonaproperflexiblesubstratearevacuum
compatibility,thermalstability,suitablethermalexpansion,andchemicalinertnessforahigheffi-
ciencyCIGSthinfilmmodule.GlobalSolarhaddevelopedastableco-evaporationtechniquefor
massproductionofflexibleCIGSsolarmodule,sofarhigherconversionefficiencyofsolarmodule
havebeenachievedonmetalfoilswith13.2%.

關鍵詞/KeyWords

銅銦鎵硒(CuInGaSe2;CIGS)、薄膜(ThinFilm)、軟性(Flexible)、太陽電池(SolarCell)

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工業材料雜誌268期2009/04

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資源的搶奪，導致能源爭奪衍生的戰亂問題
前言
題。再生能源的開發與利用已到達急迫邊
千年來人類高度發展，同時間對地緣，如不加速開發再生能源與減緩化石能
數球開發已趨於顛峰狀態，現今地球源使用，就算有再多的京都議定書簽定，
資源在人類的使用下已產生失衡狀態，原還是無法減緩地球環境破壞與氣候異常現
有化石能源及天然資源被人類無止盡地大象。
量取用，消耗所有化石能源與自然資源的現今，在再生能源的開發上，已有數
同時，更伴隨著許多不可逆反應產生，其種穩定的再生能源技術被發展與利用，如
中以石油與林地被消耗得最為嚴重。石油太陽能、風力及水力等再生能源；尤其在
被提煉成各式油品與高分子產品，林地樹太陽能的利用，太陽能是現階段地球上取
木大量砍伐成為可用的木頭與耕地；人類之不盡、用之不竭的能源來源，在距今的
在使用這些化石能源與天然資源的同時，數百萬年內，太陽能不至於隨著太陽本身
常伴隨著大量非可再利用之氣體或廢物出耗竭而消滅；也因此以太陽能為主的再生

現，如CO、CO2、C、CH等多種碳氫及能源是相當可靠的再生能源。有鑑於此，
碳氧化合物。這些氣體同時間被任意排放如將太陽能應用於