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铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究现状及发展趋势陈裕佳指导教师：杨春利(西安建筑科技大学华清学院材料0904 01号)摘要：介绍了薄膜太阳能电池结构、性能特点以及目前在研究和生产过程中铜铟镓硒电池的制备方法；阐述了铜铟镓硒薄膜太阳能电池技术的优点，及其存在的问题和未来的前景。
关键词：铜铟镓硒，太阳能电池，薄膜Research Progress and Development Tendency of Cu(In，Ga)Se2(CIGS)Thin Film Solar CellsChen Yu Jia tutor：Yang Chun Li(Xi'an University of Architecture and T echnology Huaqing College) Abstract：The constructions and performance characteristics of thin film solar cells based on Cu(In+Ga)Se2 are introduced，including their fabrication and technological processes．A brief description of technological advantages，and the problem and prospect in the future on CIGS。
Keywords：Cu(In，Ga)Se2，solar cell，thin film1 概述第三代太阳能电池就是铜铟镓硒CIGS（CIS中掺入Ga）等化合物薄膜太阳能电池及薄膜Si系太阳能电池。
学术界和产业界普遍认为太阳能电池的发展已经进入了第三代。
第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，铜铟镓硒薄膜太阳电池具有生产成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等显著特点，光电转换效率居各种薄膜太阳电池之首，接近于晶体硅太阳电池，而成本只是它的三分之一，被称为下一代非常有前途的新型薄膜太阳电池，是近几年研究开发的热点。
CIGS薄膜太阳能电池研究现状与发展前景摘要：太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源正在得到迅速的发展与应用，目前在世界各国都得到了广泛的研究。
本文介绍了太阳能电池发展的背景、太阳能电池分类；并着重介绍了CIGS薄膜太阳能电池的制备工艺方法，分析总结了其研究发展现状与发展前景。
关键词：太阳能电池；CIGS；薄膜；发展前景0引言能源是人类社会经济发展的重要物质基础，是生产力飞跃的主要动力源泉0。
随着传统化石能源逐渐耗尽引起的能源危机，以及化石燃料燃烧引起的温室气体、氮氧化物等环境污染的日趋严重。
从人类社会可持续发展的角度考虑，能源产业出现了两大发展趋势：其一是在传统能源中寻找清洁、高效的能源利用方式，但是这并不能从根本上解决世界能源短缺的问题；其二是积极寻找并开发、使用新能源和可再生能源，这是人类能源可持续发展的最终选择。
理想的新能源和可再生能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。
太阳能是最理想的新能源。
它是各种可再生能源中最重要的基本能源。
生物质能、风能、海洋能、水能等都来自太阳能。
太阳能存在许多优点：太阳能随处可得，数量巨大，无需运输；取之不尽，用之不竭的可再生性；既清洁又安全、无污染，也不会影响生态环境。
太阳能发电可以将太阳光能直接转化为电能，是太阳能利用研究中最重要的研究领域之一。
0太阳能是取之不尽、用之不竭的清洁能源，全球年能量消耗的总和只相当于太阳40分钟内投射到地球表面的能量。
为了保证人类发展所需能源的持久供应，减轻环境污染、生态破坏对人类日益加剧的危害，使经济、社会走上可持续发展之路，世界各国特别是发达国家对于光伏发电技术十分重视，将其摆在可再生能源开发的首位，制定规划，采取措施，增加投入，大力发展0。
我国也在这方面非常重视，发展新能源和可再生能源，并把光伏发电作为未来能源的希望。
1.太阳电池的工作原理及光谱吸收1.1太阳能电池工作原理半导体太阳电池的工作原理是半导体的光生伏特效应，如0所示。
2023年CIGS薄膜太阳能电池行业市场发展现状随着新能源技术的发展，太阳能电池作为其中的一种，发展迅速。
其中，CIGS薄膜太阳能电池是目前市场上比较成熟的技术之一。
本文将从CIGS薄膜太阳能电池的原理、现有市场和发展前景进行介绍。
一、原理CIGS薄膜太阳能电池是一种半导体材料的光伏器件，其原理是将吸收光线后产生的电荷转变成电流。
该电池的结构为聚酰亚胺（PI）基板，其中涂有导电层、CIGS吸收层、缓冲层、ZnO透明导电层和金属电极层。
具体来说，当太阳光照射到CIGS吸收层时，电子从该层被激发并向导电层流动，电子的移动产生的电流可以用来供电。
该电池技术相对成熟，光电转换效率高，适用于大规模商业生产。
二、现有市场目前，CIGS薄膜太阳能电池的市场主要集中在欧美地区，其中主要公司包括美国的First Solar、中国的Hanergy和Xunlight。
随着我国近年来对新能源的重视，一些国内公司也开始加入了CIGS薄膜太阳能电池的研发和生产。
在国际市场表现上，First Solar作为CIGS薄膜太阳能电池领域的龙头企业，其生产的电池板的效率已经接近了20%。
此外，太阳能电池板价格的下降也在一定程度上带动了市场的需求，CIGS薄膜太阳能电池受到欧美市场的关注。
在国内市场，2019年初，中国科学院西北电子技术研究所自主研发的CIGS薄膜太阳能电池已经实现了商业化生产。
通过对该电池的技术研发，该研究所将CIGS薄膜太阳能电池的效率提高到了18%以上，领先于国内其他同类产品。
这对于我国太阳能产业的发展具有重要的意义。
三、发展前景由于CIGS薄膜太阳能电池具有高效率、稳定性好、低成本等优点，因此在未来的市场发展中具有广阔的应用前景。
据市场研究公司NREL预测，到2022年，CIGS薄膜太阳能电池市场规模将达到116．5亿美元，预计在未来几年内会有更多的CIGS薄膜太阳能电池企业涌现，市场空间也将持续扩张。
此外，在“阳光计划”的推进下，我国政府也提出了关于太阳能电池产业的支持政策，鼓励企业加大技术研发力度，提升太阳能电池板的效率。
铜铟镓硒薄膜太阳能电池研究一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，传统能源资源的枯竭和环境问题的日益严重，寻找清洁、可再生的能源已成为人类社会发展的迫切需求。
太阳能作为一种无限、无污染的可再生能源，越来越受到人们的关注。
铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池作为一种高效、低成本的太阳能电池技术，在近年来得到了广泛的研究和应用。
本文旨在全面深入地探讨铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究现状、发展趋势以及面临的挑战，以期为相关领域的研究者和技术人员提供有益的参考和启示。
本文将对铜铟镓硒薄膜太阳能电池的基本原理和性能特点进行详细介绍，以便读者对其有一个清晰的认识。
然后，本文将重点分析铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究进展，包括材料制备、结构设计、性能优化等方面，以及目前面临的主要问题和挑战。
在此基础上，本文将探讨铜铟镓硒薄膜太阳能电池的未来发展趋势，包括新型材料、新工艺、新技术等方面的研究和应用前景。
本文还将对铜铟镓硒薄膜太阳能电池在可再生能源领域的应用价值和前景进行展望，以期为推动该领域的发展提供有益的参考。
二、铜铟镓硒薄膜太阳能电池的基本原理与结构铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池是一种基于多元金属硫化物吸收层的光伏器件，具有高效、低成本和环境友好等特点。
CIGS太阳能电池的基本原理是光电效应，即太阳光照射到电池表面时，光子被吸收层中的金属硫化物吸收并激发出电子-空穴对，这些载流子在电池内部电场的作用下分离并收集，从而产生光生电流。
透明导电层：通常采用氟掺杂氧化锡（FTO）或铟锡氧化物（ITO）等透明导电材料，用于收集光生电子并传输到外电路。
CIGS吸收层：是电池的核心部分，由铜、铟、镓和硒等元素组成的多元金属硫化物，具有较宽的吸收光谱和较高的光电转换效率。
缓冲层：位于CIGS吸收层与透明导电层之间，通常采用硫化镉（CdS）或硫化锌（ZnS）等材料，用于减少界面复合和提高电池性能。
金属背电极：通常采用铝（Al）或银（Ag）等金属材料，用于收集光生空穴并传输到外电路。
2024年CIGS薄膜太阳能电池市场分析现状简介随着全球对可再生能源的需求不断增加，太阳能电池的市场规模也呈现出稳步增长的趋势。
薄膜太阳能电池由于其柔性、高效率和适应性强等优势，在太阳能电池市场中逐渐占据一席之地。
CIGS（铜铟镓硫）薄膜太阳能电池作为一种新兴的太阳能电池技术，具有较高的光电转换效率和较低的生产成本，受到了市场的广泛关注。
本文将对CIGS薄膜太阳能电池市场的现状进行分析。
技术概述CIGS薄膜太阳能电池是一种基于化合物半导体的薄膜太阳能电池技术。
其主要成分包括铜（Copper）、铟（Indium）、镓（Gallium）和硫（Sulfur）。
相较于其他薄膜太阳能电池技术，CIGS薄膜太阳能电池具有较高的光电转换效率，可以达到约20%以上。
此外，CIGS薄膜太阳能电池还具备适应性强、较好的环境适应性、快速响应和较低的成本等优势。
市场规模根据市场研究机构的数据显示，CIGS薄膜太阳能电池市场正在逐渐扩大。
预计未来几年内，CIGS薄膜太阳能电池的市场规模将以较快的速度增长。
这主要得益于CIGS薄膜太阳能电池的高效率和低成本特性，使其能够满足日益增长的太阳能电池需求。
主要应用CIGS薄膜太阳能电池在多个领域具有潜在的应用价值。
目前，主要应用领域包括：1.光伏发电：CIGS薄膜太阳能电池可以用于建筑物屋顶、太阳能电站等地方发电，减少对传统能源的依赖，降低碳排放。
2.便携设备：由于CIGS薄膜太阳能电池具有柔性特点，可制作成柔性太阳能板，用于充电手机、笔记本电脑等便携设备。
3.交通工具：CIGS薄膜太阳能电池可应用于汽车、飞机等交通工具，为其提供电力支持，降低燃料消耗。
发展趋势随着科技的不断进步和市场需求的不断增加，CIGS薄膜太阳能电池市场将呈现出以下几个发展趋势：1.提高效率：未来，科研人员将继续努力提高CIGS薄膜太阳能电池的光电转换效率，以提供更高的发电效果。
2.降低成本：目前，CIGS薄膜太阳能电池的生产成本较高，限制了其市场规模的进一步扩大。
山 东 化 工 收稿日期：２０１９－０１－２０基金项目：国家大学生创新创业训练项目（Ｎｏ：２０１７１０４５２０１６）；山东省自然科学基金项目（ＺＲ２０１８ＢＥＥ０１７）作者简介：敬延雯（１９９７—），女，在校本科生；通讯作者：姬姗姗（１９８５—），女，讲师，主要从事薄膜太阳能电池研究工作。
电沉积ＣＩＧＳ薄膜太阳能电池吸收层的研究现状及发展趋势敬延雯，姬姗姗（临沂大学化学化工学院，山东临沂 ２７６００５）摘要：主要介绍了基于水溶液体系、非水溶液体系下电沉积法制备ＣＩＧＳ薄膜吸收层的研究方法及进展。
分析了电沉积法制备ＣＩＧＳ薄膜吸收层的研究现状及迄待解决的问题。
展望了未来电化学沉积法在ＣＩＧＳ薄膜太阳能电池吸收层制备中的发展趋势。
关键词：电沉积；ＣＩＧＳ吸收层；研究现状；发展趋势中图分类号：ＴＭ９１４．４＋２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）０７－００７６－０２ＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＴｒｅｎｄｏｆＥｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｅｄＣＩＧＳＴｈｉｎＦｉｌｍＳｏｌａｒＣｅｌｌＡｂｓｏｒｂｉｎｇＬａｙｅｒＪｉｎｇＹａｎｗｅｎ，ＪｉＳｈａｎｓｈａｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬｉｎｙｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｎｙｉ ２７６００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄａｎｄｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｆｏｒｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＣＩＧＳｔｈｉｎｆｉｌｍａｂｓｏｒｂｉｎｇｌａｙｅｒｂａｓｅｄｏｎａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｎｄｎｏｎ－ａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．ＡｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓｔｏｂｅｓｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＣＩＧＳｔｈｉｎｆｉｌｍａｂｓｏｒｂｉｎｇｌａｙｅｒｂｙｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ．ＴｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆＣＩＧＳｔｈｉｎｆｉｌｍａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｌａｙｅｒｉｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＩＧＳａｂｓｏｒｂｅｄｌａｙｅｒ；ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓ；ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｒｅｎｄ 随着人们生产生活对能源需求的日益增长，传统能源已不再满足人们对环保和能源的需求，新型可再生能源的开发成为人们关注的焦点。
铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发展现状以及应用前景
铜铟镓硒（Copper indium gallium selenide，简称CIGS）是一
种多元化合物，具有很高的太阳能转化效率和较低的制造成本，因此在太阳能电池领域具有广阔的应用前景。
CIGS薄膜太阳能电池的发展现状：
1. 高效率：CIGS太阳能电池在太阳光转化效率方面有很大优势，实验室内已经达到了记录级的2
2.9%的转化效率。
2. 高稳定性：CIGS太阳能电池的稳定性得到了显著提高，可
以在长时间的使用中保持高效率。
3. 制造成本下降：CIGS太阳能电池的制造成本较低，尤其是
相对于传统的硅太阳能电池来说，具有更低的材料成本和制造工艺成本。
4. 柔性：CIGS太阳能电池可以制备成柔性薄膜，适用于各种
形状的曲面和可弯曲应用场景。
CIGS薄膜太阳能电池的应用前景：
1. 太阳能电池板：CIGS薄膜太阳能电池板可以应用于建筑物
表面、车顶、广告牌等空间有限的地方，充分利用阳光资源。
2. 移动设备：CIGS薄膜太阳能电池可以制成柔性薄膜，适用
于手机、平板电脑等移动设备的充电，提供便捷的电力来源。
3. 无人机和航天器：CIGS薄膜太阳能电池的高效率和轻量化
特性使其成为无人机和航天器的理想能源来源，延长了使用时间和行程。
4. 农业和农村电力供应：CIGS薄膜太阳能电池可以在农田上
布置，为农业用电提供清洁能源，同时可以解决农村地区的电力供应问题。
总的来说，CIGS薄膜太阳能电池具有高效率、低成本、柔性和广泛的应用领域，未来有望在太阳能电力领域取得更大的发展。
2010年（第39卷）第3期甘肃科技纵横CIGS薄膜太阳能电池缓冲层的研究及其发展赵静，王智平，王克振，冯晶晖（兰州理工大学可再生能源研究院，甘肃兰州730050）摘要：本论述简要介绍了CIGS薄膜太阳能电池缓冲层的发展，重点阐述了CdS和ZnS缓冲层的研究现状，指出缓冲层的制备工艺上以化学水浴法居多，从成膜机理到工艺参数的优化都做了充分的研究，对真空蒸发法的制备工艺研究则相对较少，而且大部分都集中在蒸发温度、衬底温度和沉积温度对薄膜性能的影响上。
最后指出了发展过程中遇到的两个问题：一Cd对环境的污染，二化学水浴法不利于工业化大生产。
关键词：CIGS；薄膜电池；缓冲层；CdS薄膜；ZnS薄膜CIGS薄膜太阳能电池的典型结构为Al/MgF2/ ZnO/CdS/CIGS/Mo/衬底，并以衬底为支撑。
该电池成本低，性能稳定、抗辐射能力强、光电转换效率高、光谱响应范围宽、弱光性好，有可能成为未来光伏电池的主流产品之一。
不加缓冲层CdS，其转换效率只有7％。
如果在ZnO和CIGS之间加上缓冲层CdS，则太阳能电池的转换效率达到11％至13％，缓冲层改善了CIGS太阳能电池的性能[1]。
由于缓冲层中含有有毒元素Cd，限制了薄膜太阳能电池的大规模使用；同时其制备工艺通常采用化学水浴法，但制备电池器件需要进出真空室，不利于一次成型，限制了电池的大规模生产。
正是由于缓冲层对CIGS薄膜太阳能电池有着重要影响，使得很多学者对它做了深入的研究。
1缓冲层的形成及发展1974年Bell实验室的Wagner等人[2]采用提拉法制备出了第一块CIS太阳能电池。
到了1975年，经过结构改进，电池的光电转换效率为12．5％，这是CIGS 太阳能电池的雏形。
1982年Boeing公司采用ZnxCd1－xS代替CdS，电池效率为10％[3]。
直到1985年，R．R．Potter等人[4]才研究出了目前这种CIS电池的基本结构，即其中铜铟硒（CIS）为吸收层，CdS为缓冲层，ZnO 为窗口层，这种结构改善了电池的短波响应。
薛玉明等人[5]建立异质结模型，得出了形成异质结前后的能带图。
蒋方丹等[6]对CdS做为缓冲层的作用和弊端做了分析。
认为CdS是非常适合作为CIGS薄膜太阳能电池缓冲层材料，但由于Cd有毒、能隙偏窄、制备工艺不匹配等因素的制约，限制了电池的大规模应用。
因此，目前对缓冲层的研究主要集中在薄膜的制备工艺和无镉缓冲层材料方面。
2CdS缓冲层及其制备方法2.1化学水浴法（CBD）化学水浴法是在溶液中利用化学反应在衬底上沉积薄膜的一种技术。
因为它成本低、工艺简单、成膜质量好、反应参数易于控制等优点，因此人们从成膜机理到浓度、温度等参数优化上都做了大量的研究。
2.1.1成膜机理的研究周向东等人[7]对成膜机理做了深入的研究，提出CdS薄膜的成核机理是Cd（NH3）42＋先附着在衬底表面形成晶核，然后Cd（NH3）42＋和S2－同晶核作用长大成膜，此时Cd（NH3）42＋在热驱动下变得不稳定，放出氨气，同时Cd2＋同S2－相互作用形成CdS。
2.1.2浓度对CdS薄膜质量影响的研究南开大学的孙云、敖建平等人[8，9]研究了醋酸氨、硫脲的浓度对CdS薄膜晶相、S/Cd原子比、沉积速率的影响。
研究表明，增加醋酸氨的浓度有利于立方相的生成，以立方相CdS制备的电池最佳效率可达到12．17％；沉积速率和S/Cd原子比随着醋酸氨、硫脲浓度的增大而增大。
李华维等人[10]研究了Cd2＋浓度对薄膜晶相的影响，发现随着Cd2＋浓度（0．002～0．008mol·L－1）增加，沉积速率加快，薄膜晶相由六方相向立方相转变。
可见关于对各溶质的不同浓度对CdS薄膜的晶相、沉积速率、S/Cd原子比和形貌的影响都做了研究。
2．1．3PH值对CdS薄膜质量影响的研究崔岩等人[11]通过加氨水调节溶液的PH值在8．43～10．09间变化，研究了薄膜的表面形貌、晶体结构、能隙等特征。
结果表明，薄膜全为立方晶型，随着pH值的降低，晶粒尺寸逐渐变大，颗粒尺寸逐渐变小，晶粒倾向于沿着立方（111）面择优生长，能隙增大。
敖建平资源环境70甘肃科技纵横2010年（第39卷）第3期等人[8]指出随着氨水浓度的增加，溶液的pH值增大，薄膜表面的粗糙度增大，S/Cd原子比增加，立方晶的比例逐渐增加，六方晶的比例减少。
可见pH值对薄膜的晶相、晶粒尺寸、颗粒尺寸都有影响。
2．1．4温度对CdS薄膜质量影响的研究周向东等人[7]对不同温度下沉积CdS薄膜的紫外－可见吸收谱作了分析，说明要达到一定的反应温度即要提供足够的能量才能使CdS成膜。
李华维等人[10]指出可以通过提高反应温度（80～90℃），来加快沉积速率，促进CdS薄膜立方相的生成。
2．1．5其它参数对CdS薄膜质量影响的研究孙学柏等人[12]研究了直接退火处理和涂敷CdCl2甲醇饱和溶液后退火处理对CdS薄膜的影响。
实验表明直接退火后，薄膜由立方相和六方相混合组成，且表面粗糙；CdCl2处理和退火后晶相转为六方相、晶粒明显增粗增大、缺陷减少、光学性质明显改善。
张辉等人[13]对热处理温度为300℃和350℃两种情况下得到的薄膜做了对比。
在350℃，N2保护下热处理2h可以得到结晶良好、表面均匀光滑、立方相CdS薄膜；而在300℃的情况下形不成立方相。
通过前面的综述可以看出，溶液的浓度、pH值、温度等参数对CdS薄膜的晶相、晶粒尺寸、颗粒尺寸、S/Cd原子比都有影响，这方面的研究也相当的多。
2.2真空蒸发法杨定宇等人[14]对近空间升华和电子束蒸发制备的CdS薄膜做了对比。
结果表明，由于近空间升华法的衬底温度（550℃）较高和沉积时间较长，导致CdS薄膜S/ Cd原子比及禁带宽度都比电子束蒸发制备的偏大。
何智兵、韩高荣[15]研究了真空热蒸发制备的不同衬底温度下CdS薄膜的光学及电学性能。
结果表明随着衬底温度的升高，CdS薄膜的晶体生长更好，晶粒尺寸增大，薄膜的层状结构更加完善，该方向上的平面电阻率减小；硫元素和镉元素的化学匹配更为理想，镉离子的掺杂减少，截面电阻率增大，光敏性更好。
衬底温度高于150℃后，CdS薄膜的择优取向性逐渐变差，平面电阻率增大；薄膜中产生了更多的缺陷和微应变，截面电阻率减小，光敏性变差。
单玉桥等人[16]也对不同衬底温度下CdS薄膜的性能做了研究。
究结果表明，不同基片温度下所制备的CdS薄膜主要为六方相，在（002）晶面有高度的择优取向；对可见光的透光率都超过70％；薄膜的电阻率随基片温度（20～100℃）的升高而增大。
3ZnS缓冲层及其制备工艺ZnS薄膜与CdS薄膜相似，可取代CdS缓冲层。
ZnS带隙（3．84eV）比CdS（2．4eV）的更宽，可以提高电池的短路电流密度；ZnS与窗口层ZnO材料相近，可形成优质的p－n结，晶格匹配好。
3.1化学水浴法化学水浴法制备ZnS和CdS有很多相似之处，他们有着相同的成膜机理，因此在这方面的研究较少，大部分研究都集中在了制备工艺参数的优化上。
张萌等人[17]研究了分散剂丙三醇对ZnS薄膜的影响。
刘琪等人[18]对三种（氨水、氨水－联氨、柠檬酸钠）络合剂的效果做了对比。
然后他们[19]又重点研究了联氨对薄膜沉积速度、结构、形貌以及光学性能的影响。
张萌等人[17]发现，在反应温度为75℃时，可以得到平整均匀的薄膜，继续升高反应温度，则ZnS沉积速度加快，薄膜表面不平整，有少量的凹陷，影响缓冲层的光学性能。
刘琪等人[20]对ZnS薄膜的沉积速率与溶液温度之间的关系做了研究。
实验中发现水浴温度升高，薄膜沉积速度明显加快，但溶液中出现粉尘速度也加快。
3.2真空蒸发法日本学者Islam等人[21]研究了用分子束外延法（MBE）制备缓冲层ZnS的CIGS薄膜太阳能电池的性能，并与以CdS和ZnS/CdS做为缓冲层的CIGS电池性能做了对比。
结果表明，以ZnS作为缓冲层的电池与CdS的对比，其性能非常的差，但是以ZnS/CdS作为缓冲层的电池性能就很好，其转换效率最好可以达到16．87％。
黄剑锋等人[22]研究了蒸发温度对所制备薄膜物相及显微结构的影响。
蒸镀温度比较低时（T＝1180℃），原子扩散动能较小，薄膜的沉积量很少，随着蒸发温度升高到1200℃，薄膜的物相主要为闪锌矿并呈（111）晶面取向排列，此外，还有少量的纤锌矿相。
当温度继续升高时，原子扩散温度太大，薄膜的结晶程度下降、厚度降低。
4其它缓冲层研究因为Cd有毒污染环境，而且CdS的带隙偏窄，造成太阳能短波波段的损失，所以需要找出一些材料来代替CdS做为缓冲层，即无Cd薄膜太阳能电池。
除了前面讲到的ZnS以外，还有InxSy、ZnSe、ZnO、SnS、Sn （S、O）、In（OH）等也在相关文献中被提到[23]。
InxSy其带隙宽度2．4～2．8eV，有利于350～500nm的光透过，是非常适合作缓冲层的一种材料。
K．Ernits等人[24]采用超声喷雾法（USP）沉积InxSy薄膜。
研究发现InxSy/CIGS薄膜太阳能电池对350～500nm的光吸收比CdS/CIGS组资源环境712010年（第39卷）第3期甘肃科技纵横成的高15％，但是后者在500～700nm的吸收比前者高15％。
CIGS/InxSy异质结太阳电池的转换效率高达16．4％。
2003年，N．Barreau等人[25]第一次在衬底温度为200℃时，采用物理气相沉积法制备含有钠的In2S3薄膜，并且通过改变钠的含量，其能隙在2．15eV到2．90eV之间可调，最后得到的电池效率为8．2％，比用化学水浴法沉积的CdS作为缓冲层的太阳能电池的效率（10．2％）要低一些。
Siebentritt等人[26]对金属有机化合物MOCVD法ZnSe薄膜的沉积温度和沉积时间做了研究。
结果表明，过高的沉积温度和过长的沉积时间都会影响吸收层的性能，光促进MOCVD法可以使沉积温度降低到265℃，沉积时间降到3min以内，最终得到的CIGS/ZnSe电池的效率为11％。
5结束语发展CIGS薄膜太阳能电池就是要发展适合工业化大生产的技术，成本低、效率高、污染小的电池。
现在只考虑缓冲层，就适合大工业生产来讲，真空镀膜技术比化学水浴法占有优势；从保护环境角度考虑，无镉电池是一个研究的热点，而且现在已经发现了多种适合作缓冲层的材料，并且有些单位已经做出了效率较高的无镉CIGS薄膜太阳能电池。
参考文献：［1］Peter Arment Eschbach，Investigation of buffer layers in copper indium gallium selenium sulfur solar cells，PhD．Thesis，2002，Washington State University．［2］S．Wanger，J．L．Shay，P．Migliorato，et al．CuInSe2/CdS heterojunction photovoltaic detectors［J］．Applied PhysicsLetters，1974，25：434－435．［3］R．A．Michelsen，W．S．Chen．Polycrystalline thin－film CuInSe2solar cells［C］／／16th IEEE Photovoltaic SpecialistsConference，Moscow：IEEE Piscataway，1982：781－785．［4］R．R．Potter，C．Eberspacher，L．B．Fabick．Device analysis of CuInSe2/（Cd，Zn）S/ZnO solar cells［C］／／18th IEEEPhotovoltaic Specialists Conference，Las Vegas：IEEEPiscataway，1985：1659－1664．［5］薛玉明，孙云，等．CIGS薄膜太阳电池异质结的结构初析［J］．人工晶体学报，2004，33（5）：841－844．［6］蒋方丹，冯嘉猷．铜铟硒薄膜太阳能电池的几个基础问题研究［J］．前沿发展，2006，35（11）：957－960．［7］周向东，李子亨，李志有．化学沉积法制备CdS纳米薄膜及成膜机理［J］．吉林大学学报，2007，45（1）：116－120．［8］孙云，敖建平，等．化学水浴沉积CdS薄膜晶相结构及性质［J］．半导体学报，2005，26（7）：1347－1352．［9］孙云，敖建平，等．CIGS电池缓冲层CdS的制备工艺及物理性能［J］．太阳能学报，2006，27（7）：682－686．［10］李华维，羊亿，等．化学沉积法中立方相和六方相CdS薄膜的制备及其特性［J］．太阳能学报，2007，28（5）：508－512．［11］崔岩，介万齐，等．pH值对CBD－CdS薄膜性能的影响［J］．功能材料，2009，40（2）：197－200．［12］孙学柏，张希清，等．CdS薄膜的化学沉积法制备及其特性的研究［J］．光谱学与光谱分析，2007，27（1）：32－34．［13］张辉，杨德仁，等．化学沉积法制备CdS薄膜及性质研究［J］．太阳能学报，2003，24（1）：1－4．［14］杨定宇，郑家贵，等．CdS多晶薄膜的制备及性质研究［J］．功能材料，2009，40（9）：1499－1501．［15］何智兵，韩高荣．CdS薄膜的光学及其电学性能的研究．［J］．真空科学与技术学报，2004，24（2）：125－128．［16］单玉桥，党鹏，等．真空蒸发法制备CdS薄膜及其性能研究．［J］．东北大学学报，2009，30（3）：392－395．［17］王应民，张萌，等．化学浴沉积法制备ZnS薄膜．［J］．南昌大学学报，2006，30（3）：279－282．［18］刘琪，冒国兵，敖建平．络合剂对化学水浴沉积ZnS薄膜的影响［J］．功能材料，2007，38（3）：382－385．［19］冒国兵，刘琪，敖建平．联氨对化学水浴沉积ZnS薄膜的影响［J］．半导体光电，2007，28（5）：671－675．［20］刘琪，冒国兵，等．化学水浴沉积CIGS太阳电池缓冲层ZnS薄膜的研究［J］．太阳能学报，2007，28（2）：155－159．［21］M．M．Islam，S．Islam，et al．CIGS solar cell with MBE－grown ZnS buffer layer［J］．Solar Energy Material＆SolarCells，2009，93：970－972．［22］黄剑锋，王艳，等．蒸镀法制备ZnS光学薄膜研究［J］．稀有金属材料与工程，2009，38（增刊1）：490－492．［23］沈辉，陈菊芳，郑广富．铜铟硒薄膜太阳电池的研究进展［J］．电源技术评论，2007：767－771．［24］K．Ernits，D．Bremaud，et al．Characterisation of ultrasonically sprayed InxSy buffer layers for Cu（In，Ga）Se2solar cells．［J］．Thin Solid Films，2007，515：6051－6054．［25］N．Barreau，J．C．Bernede，et al．New Cd－free buffer layer deposited by PVD：In2S3containing Na compounds［J］．Thin solid Films，2003：326－329．［26］Susanne Siebentritt，Timon Kampschulte，et al．Cd－free buffer layer for CIGS solar cells prepared by a dryprocess［J］．Solar Energy Material＆Solar Cells，2002，70：447－457．资源环境72。
