铜铟镓硒薄膜太阳能电池技术与市场分析

铟矿资源报道之二——铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池行业一、薄膜电池行业概述由于晶体硅电池成本长期处于高位，业内一直通过提升电池转换效率、降低硅片切割厚度等技术来降低成本。

与此同时，薄膜电池作为第二代太阳能电池逐渐受到行业关注并增长迅速。

图1：光伏电池分类关于光伏电池未来的发展趋势：晶体硅电池随着工艺的不断改进、成本的持续下降，短期内依然处于主导地位。

而薄膜涂层电池由于其低成本的特点，其在转换效率方面还有提升的空间，未来市场份额势必会有明显的增长。

而从市场预测情况来看，未来薄膜电池中CIGS薄膜电池的增速最为明显。

1 CIGS 薄膜电池概况CIS是CuInSe2的缩写，是一种Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族三元化合物半导体材料。

由于它对可见光的吸收系数非常高，所以是制作薄膜太阳电池的优良材料。

以P型铜铟硒(CuInSe2)和N型硫化镉(CdS)做成的异质结薄膜太阳电池具有低成本，高转换效率和近于单晶硅太阳电池的稳定性。

近年研究将Ga替代CIS材料中的部分In，形成CuIn1-xGaxSe2(简称CIGS)四元化合物。

由ZnO/CdS/CIGS结构制作的太阳电池有较高的开路电压，转换效率也相应地提高了许多。

CIGS电池在实验室已经达到19.9%的转换率，远高于其他薄膜电池。

二、CIGS薄膜电池优势1 薄膜电池的低成本优势所在，相对于晶硅电池材料成本便宜薄膜电池相对于晶硅电池最大的优势在于成本，在前几年多晶硅价格处于高位的时候，薄膜电池的成本优势更为明显。

通过我们前面的分析也可以看出，即使在近期多晶硅大幅下降的情况下，薄膜电池的成本优势依然明显。

CIGS薄膜电池具备相对于晶硅电池的成本优势，CIGS电池采用了廉价的玻璃做衬底，采用溅射技术为制备的主要技术，这样Cu，In，Ga，Al，Zn的耗损量很少。

而对大规模工业生产而言，如能保持比较高的电池的效率，电池的价格以每瓦计算会比相应的单晶硅和多晶硅电池的价格低得多。

另外，我们前面一直讨论的是光伏电站的初始建站成本，实际薄膜电池的弱光效应是其由于晶硅电池的另一大优势。

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池技术综述一、薄膜太阳电池概术铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池由于效率高、无衰退、抗辐射、寿命长、成本低廉等特点，是备受人们关注的一种新型光伏电池产品，经过近30年的研究和发展，其光电转化效率为所有已知薄膜太阳能电池中最高的。

而且其光谱响应范围宽，在阴雨天条件下输出功率高于其他任何种类太阳电池，因而成为最有前途的光伏器件之一。

铜铟镓硒CuInSe2（简称CIS）薄膜材料是属于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物直接带隙半导体，光吸收系数达到105量级，薄膜厚度约为1-2μm就能吸收太阳光，其禁带宽度为1.02eV。

通过掺入适量的Ga元素以代替部分的In，成为CuInSe2与CuGaSe2（简称CGS）的固溶半导体CuIn1-xGaxSe2（简称CIGS）。

CIGS电池在制作过程中，通过控制不同的Ga掺入量，其禁带宽度可在1.02-1.67eV范围内调整，这就为太阳能电池的带隙优化提供了很好的途径。

二、国内外研究现状（一）国外研究进展CIGS薄膜太阳电池材料与器件的实验室技术在发达国家趋于成熟，大面积电池组件和量产化开发是CIGS电池目前发展的总体趋势，而柔性电池和无镉电池是近几年的研究热点。

美国国家可再生能源实验室（NREL）在玻璃衬底上利用共蒸发三步工艺制备出最高效率达19.9%的电池。

这种柔性衬底CIGS太阳电池在军事上很有应用前景。

近期，CIGS小面积电池效率又创造了新的记录，达到了20.1%，与主流产品多晶硅电池效率相差无几。

美国NREL和日本松下电器公司在不锈钢衬底上制备的CIGS电池效率均超过17.5%；瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的科学家AyodhyaN.Tiwari领导的小组经过多年努力，完善了之前开发的柔性不锈钢衬底太阳能电池，实现了18.7%的效率。

由美国能源部国家光伏中心与日本“新能源和工业技术开发机构（NEDO）”联合研制的无镉CIGS电池效率达到18.6％。

铜铟镓二硒电池市场前景分析1. 引言铜铟镓二硒电池（Copper Indium Gallium Selenide，CIGS）作为一种新兴的薄膜太阳能电池技术，具有高效率、柔性和可塑性等优势，因此受到了广泛关注。

本文将对铜铟镓二硒电池的市场前景进行分析，探讨其潜在的商业机会。

2. 市场概况目前，全球太阳能市场快速发展，太阳能技术日益成熟。

铜铟镓二硒电池作为一种高效能源转换技术，具有更高的能源利用率和更低的成本，逐渐成为替代硅太阳能电池的理想选择。

3. 市场驱动因素3.1 政府政策支持各国政府纷纷出台刺激可再生能源发展的政策，加大了对太阳能电池等清洁能源技术的支持力度。

这些政策的出台为铜铟镓二硒电池市场提供了良好的发展环境。

3.2 环境保护迫切需求随着环境问题日益突出，人们对于可再生能源的需求不断增加。

铜铟镓二硒电池作为一种环保能源解决方案，其绿色、清洁的特点将有利于其市场的发展。

3.3 柔性和可塑性需求相对于传统硅太阳能电池而言，铜铟镓二硒电池具有更高的柔性和可塑性，可以适应更多类型的应用场景。

这种特点使得铜铟镓二硒电池在移动设备、建筑一体化等领域具有广阔的商机。

4. 市场挑战4.1 制造成本较高目前，铜铟镓二硒电池的制造成本较高，主要原因是材料成本相对较高且生产工艺复杂。

这使得铜铟镓二硒电池在市场竞争中面临一定的挑战。

4.2 技术研发和产业化难度大铜铟镓二硒电池的技术研发和产业化是一个复杂的过程，需要克服材料稳定性、制造技术等方面的挑战。

这需要产业链各个环节的密切合作，提高技术水平和生产效率。

5. 市场前景展望尽管面临一些挑战，但铜铟镓二硒电池仍具有巨大的市场潜力： - 铜铟镓二硒电池具有更高的能源转换效率，可以提供更稳定的能源输出； - 铜铟镓二硒电池具有更高的柔性和可塑性，可以适应多种应用场景； - 铜铟镓二硒电池市场在全球范围内逐渐扩大，具有广阔的商机。

预计随着技术进步和制造成本的降低，铜铟镓二硒电池的市场规模将快速增长。

2022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景2022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景预测报告2022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景预测报告中国产业研究报告网2022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景预测报告什么是行业研究报告行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等，为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。

企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场，但微观市场中的假象经常误导管理者对行业发展全局的判断和把握。

一个全面竞争的时代，不但要了解自己现状，还要了解对手动向，更需要将整个行业系统的运行规律了然于胸。

行业研究报告的构成一般来说，行业研究报告的核心内容包括以下五方面：2022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景预测报告行业研究的目的及主要任务行业研究是进行资源整合的前提和基础。

对企业而言，发展战略的制定通常由三部分构成：外部的行业研究、内部的企业资源评估以及基于两者之上的战略制定和设计。

行业与企业之间的关系是面和点的关系，行业的规模和发展趋势决定了企业的成长空间；企业的发展永远必须遵循行业的经营特征和规律。

行业研究的主要任务：解释行业本身所处的发展阶段及其在国民经济中的地位分析影响行业的各种因素以及判断对行业影响的力度预测并引导行业的未来发展趋势判断行业投资价值揭示行业投资风险为投资者提供依据2022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景预测报告2022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景预测报告【出版日期】2022年【交付方式】Email电子版/特快专递【价格】纸介版：7000元电子版：7200元纸介+电子：7500元【报告超链】/report/R01/R0105/202204/06-198000.html报告摘要及目录报告目录：第一章铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池概述1第一节太阳能概述1一、太阳能的相关概述1二、太阳辐射与太阳能1三、太阳能的利用方式2四、太阳能利用的优缺点2五、中国太阳能资源的分布3第二节太阳能电池概述7一、太阳能电池的定义7二、太阳能电池的原理7三、太阳能电池的分类9四、CIGS电池在太阳能电池中的地位11第三节铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池概述11一、CIGS太阳能电池的概念11二、CIGS太阳能电池的结构11三、CIGS薄膜太阳电池的优势12四、CIGS薄膜制备的工业特点13第二章2022-2022年全球光伏电池市场的发展分析14第一节2022年全球光伏电池产量情况14一、2022年全球光伏电池总体产量统计14二、2022年全球薄膜光伏电池产量统计15三、2022年全球晶体硅光伏电池产量统计18第二节2022-2022年全球光伏市场发展情况20一、2022-2022年全球光伏发电装机容量统计20二、2022-2022年美国光伏发电装机容量统计222022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景预测报告三、2022-2022年德国光伏发电装机容量统计22四、2022-2022年日本光伏发电装机容量统计23五、2022-2022年西班牙光伏发电装机容量统计23六、2022-2022年意大利光伏发电装机容量统计24七、2022-2022年其他主要国家光伏发电装机容量统计24八、2022年世界主要国家光伏发电装机容量预测25第三章2022-2022年全球CIGS太阳能电池发展分析28第一节2022-2022年全球CIGS太阳能电池发展分析28一、2022年全球CIGS光伏电池产能统计28二、2022年全球CIGS光伏电池产量统计29三、2022年全球CIGS电池主要厂商概况30四、2022年全球CIGS电池市场发展概况34第二节2022-2022年美国CIGS太阳能电池发展分析35一、美国CIGS薄膜太阳能电池发展分析35二、美国推出CIGS薄膜电池技术路线图37三、美国PacWet拟将CIGS光伏生产线移至巴西38四、美国CIGS薄膜开发商Stion称CIGS电池转换效率达23.2%38第三节2022-2022年日本CIGS太阳能电池发展分析39一、日本研制成功CIGS太阳电池新制法39二、日本采用CIGS电池技术试制图像传感器40三、日本柔性型CIGS电池研制获得重大进展40第四节2022-2022年其他地区CIGS太阳能电池发展分析41一、台湾铼德CIGS太阳能电池现状41二、德国Q-CellQ-Cell申请破产42三、韩国SK集团5千万美元投资CIGS光伏43第四章2022-2022年中国CIGS电池及光伏产业发展情况44第一节2022-2022年中国CIGS光伏电池产业发展情况44一、中国CIGS光伏电池产业发展概况44二、广州亿元16.4CIGS项目开工建设46三、四川1.5亿美元CIGS项目开工建设47四、广西建中国最大CIGS研究生产基地47五、天津研制成功大面积CIGS电池组件47六、锦州引进200兆瓦CIGS光伏电池项目47七、威海25兆瓦CIGS电池项目开工建设48第二节2022-2022年中国薄膜太阳能电池发展面临的问题49一、中国薄膜太阳能电池发展的瓶颈49二、中国薄膜太阳能电池产业链有待完善49三、中国薄膜太阳能电池产业望政策支持50第三节2022-2022年中国薄膜太阳能电池发展的对策分析50一、加强国家与地方光伏政策的制定和完善50二、扶持技术推动型光伏设备制造业的发展502022-2022年中国铜铟镓锡薄膜太阳能电池行业市场分析及发展前景预测报告三、培育国内薄膜太阳能光伏国产市场的发展51第五章2022-2022年CIGS太阳能电池技术发展分析52第一节CIGS与CDTE太阳能电池技术选择分析52一、CdTE和CIGS电池工艺概述52二、CIGS和CdTe电池工艺的亮点63三、CIGS和CdTe电池工艺面临的难题65第二节未来CIGS太阳能电池的研究重点67一、叠层太阳能电池成为一个趋势67二、无镉缓冲层的研究67三、少In、Ga或无In、Ga新技术可成为研究热点67四、寻求简单、快速和低成本的制备工艺。

2023年薄膜太阳电池行业市场发展现状近年来，随着环保意识的普及和能源消耗量的快速增长，全球对可再生能源的需求逐渐增加。

作为其中一种可再生能源，太阳能发电技术备受关注，并在全球范围内得到快速发展。

而薄膜太阳电池，作为太阳能电池的一种重要类型，其市场前景也越来越广阔。

一、市场情况1. 全球市场据市场调研机构Grand View Research统计，全球薄膜太阳电池市场规模将在未来五年内以8.5%的年复合增长率增长，到2025年将达到87.8亿美元。

而且，随着技术不断进步和成本下降，市场需求将会继续增长。

2. 中国市场目前，中国是全球太阳能电池制造业最大的生产国，而作为其中的一部分，薄膜太阳电池市场也在不断扩大。

根据CW Research的数据，2017年中国薄膜太阳电池市场占比已达全球的36.9%。

而且，随着国家政策的不断加强，中国薄膜太阳电池市场的规模将会继续增加。

如2019年新能源汽车补贴退坡政策，针对在微型电动汽车领域具有对新能源电池生产厂家认证、商业化生产能力的企业，将给予一定量的薄膜太阳电池补贴。

二、技术进步1. 高效率相对于传统多晶硅太阳电池，目前市场上的薄膜太阳电池更具有灵活性、轻薄、易于安装等优势。

而且，随着技术的发展，薄膜太阳电池的能量转化效率也在逐渐提高。

如目前市场上的柔性有机太阳能电池，其能量转化效率已经达到了12.6%。

2. 薄膜材料同时，因为薄膜太阳电池所使用的薄膜材料的成本和能耗都比传统多晶硅太阳电池低，所以薄膜太阳电池也更具有竞争力。

目前市场上主流的薄膜材料主要有铜铟镓硫（CIGS）、钙钛矿、有机物料等。

三、市场前景1.行业整合由于供应商的增加和价格竞争，薄膜太阳电池的竞争很激烈。

在这种竞争环境下，行业整合成为了行业发展的一种必然趋势。

如2019年某国际公司收购了某薄膜太阳电池生产商，进一步加强了其在该领域的市场地位。

2. 政策支持目前，全球越来越多的政府开始采取措施，推动可再生能源的发展。

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。

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。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池项目投资计划书一、项目概述本项目旨在建立一个铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池生产线，生产高效、绿色、环保的太阳能电池组件。

本项目涵盖了从原料采购、生产工艺、生产线建设到成品生产的全过程，其产能为每年100MW。

同时，本项目将依托目前发达的互联网科技，建立完善的智能化生产系统，使生产过程更为高效、可控、智能化。

二、市场分析近年来，环保、节能成为全球范围内的热点，太阳能电池作为一种典型的清洁能源，其应用前景广阔。

目前太阳能电池全球市场需求呈现快速增长态势，年复合增长率约为30%。

而铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池因其转换效率高、成本低、环保性好等特点被誉为第四代太阳能电池，其在国际市场上占据着重要的地位。

根据市场调查，未来5年内，该产业市场需求量将会持续上涨。

三、投资规模及资金用途本项目总投资约为5000万元，其中银行贷款2000万元，自筹资金3000万元。

投资用途包括：1.生产线建设：2000万元，包括设备采购及调试、建筑、水电修建等；2.原材料采购：1000万元，包括硒粉、铜片、铟锭、镓锭等；3.研发成本：500万元，包括产品研发、智能化系统研发等；4.运营资金：500万元，包括生产线运营、物流配送、市场宣传等。

四、预期收益及市场前景本项目将以市场为导向，依托国内外广阔的市场客户资源和成熟的产业链，建成一条世界先进、高质量的铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池生产线。

预计项目建成后，利润约为1000万元/年，年产能100MW。

未来，随着环保意识的提升，太阳能电池的市场需求将会进一步提升，CIGS薄膜太阳能电池的占有率也有望提升。

本项目将切入市场的高端、高附加值领域，在国内外市场逐渐占据一定的市场份额，并从中获得可观的经济效益。

五、风险分析本项目存在的主要风险如下：1.市场风险：目前太阳能电池市场竞争激烈，而CIGS薄膜太阳能电池市场占有率较低，存在一定的市场风险。

2.投资回报风险：由于成本、技术、市场等多因素影响，投资回报的预期收益存在风险。

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。

CIGS电池技术分析本文主要阐述铜铟镓硒(CIGS)薄膜电池的研究进展，概述了CIGS薄膜太阳能电池的薄膜构成及特性。

介绍了CIGS薄膜吸收层的制备技术，如多元共蒸发法、溅射后硒化法及缓冲层的制备技术。

1、CIGS薄膜太阳电池的结构及性能特点CIGS是一种半导体材料，是在通常所称的铜铟硒(CIS)材料中添加一定量的ⅢA族Ga元素替代相应的In元素而形成的四元化合物。

鉴于添加Ga元素后能适度调宽材料的带隙，使电池的开路电压得到提高，因此，近年来CIGS反而比CIS更受关注。

本文中描述的CIGS和CIS将具有同等意义。

单晶硅、多晶硅以及非晶硅属于元素半导体材料，尤其单晶硅，在电子、信息科学领域占据着不可撼动的地位，作为硅太阳电池，只是它诸多的重要应用之一。

与硅系太阳电池在材料性质上有所不同的是，CIGS属于化合物半导体范畴。

固体物理学的单晶硅金刚石型晶体结构和CIGS黄铜矿型晶体结构如图1所示。

图1：:晶硅金刚石结构和CIGS黄铜矿结构太阳电池的基本原理是光生伏特效应:光照下，pn结处的内建电场使产生的非平衡载流子向空间电荷区两端漂移，产生光生电势，与外路连接便产生电流单结CIGS薄膜太阳电池的基本结构由衬底、背电极层、吸收层、缓冲层、窗口层、减反层、电极层组成。

典型的CIGS薄膜太阳电池的结构为:Glass/Mo/CIGS/ZnS/i-ZnO/ZAO/MgF2，如图2所示。

图2CIGS是一种直接带隙材料，对可见光的吸收系数高达105(cm-1)，优于其他电池材料。

对比图3中的各种薄膜电池材料吸收系数的曲线，可知CIGS材料的吸收系数最高。

CIGS薄膜电池的吸收层仅需1～2mm厚，就可将阳光全部吸收利用。

因此，CIGS最适合/做薄膜太阳电池，其电池厚度薄且材料用量少，大大降低了对原材料的消耗，减轻了In等稀有元素的资源压力。

除了材料上的有点之外，CIGS薄膜太阳能电池还具有抗辐射能力强、发电稳定性好、弱光发电性好、并且转换效率是薄膜太阳能电池之首，目前室内转换效率可达20%。

铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池技术综述一、薄膜太阳电池概术铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池由于效率高、无衰退、抗辐射、寿命长、成本低廉等特点，是备受人们关注的一种新型光伏电池产品，经过近30年的研究和发展，其光电转化效率为所有已知薄膜太阳能电池中最高的。

而且其光谱响应范围宽，在阴雨天条件下输出功率高于其他任何种类太阳电池，因而成为最有前途的光伏器件之一。

铜铟镓硒CuInSe2（简称CIS）薄膜材料是属于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物直接带隙半导体，光吸收系数达到105量级，薄膜厚度约为1-2μm就能吸收太阳光，其禁带宽度为1.02eV。

通过掺入适量的Ga元素以代替部分的In，成为CuInSe2与CuGaSe2（简称CGS）的固溶半导体CuIn1-xGaxSe2（简称CIGS）。

CIGS电池在制作过程中，通过控制不同的Ga掺入量，其禁带宽度可在1.02-1.67eV范围内调整，这就为太阳能电池的带隙优化提供了很好的途径。

二、国内外研究现状（一）国外研究进展CIGS薄膜太阳电池材料与器件的实验室技术在发达国家趋于成熟，大面积电池组件和量产化开发是CIGS电池目前发展的总体趋势，而柔性电池和无镉电池是近几年的研究热点。

美国国家可再生能源实验室（NREL）在玻璃衬底上利用共蒸发三步工艺制备出最高效率达19.9%的电池。

这种柔性衬底CIGS太阳电池在军事上很有应用前景。

近期，CIGS小面积电池效率又创造了新的记录，达到了20.1%，与主流产品多晶硅电池效率相差无几。

美国NREL和日本松下电器公司在不锈钢衬底上制备的CIGS电池效率均超过17.5%；瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的科学家AyodhyaN.Tiwari领导的小组经过多年努力，完善了之前开发的柔性不锈钢衬底太阳能电池，实现了18.7%的效率。

由美国能源部国家光伏中心与日本“新能源和工业技术开发机构（NEDO）”联合研制的无镉CIGS电池效率达到18.6％。

万方数据万方数据万方数据产线正在建设中，他们的技术路线是Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅ共蒸发，并进行２次硒化，平均转换效率８．５％。

ＷｕｒｔｈＳｏｌａｒ公司在德国的一所学校的屋顶上设置了一个５０ｋＷ的ＣＩＧＳ组件发电系统，是现在世界上最大的ＣＩＧＳ发电系统。

从已经开始生产的生产线工艺路线上看。

以Ｃｕ、ｌｎ、Ｇａ溅射成膜然后硒化的技术路线是主流技术。

日本的昭和壳牌石油、美国的ＳｈｅＩＩＳｏＩａｒ公司、ＧＳＥ公司都采用此种工艺路线，特点是组件效率较高，生产工艺稳定。

德国的ＷｕｒｔｈＳｏＩａｒ公司采用Ｃｕ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｅ共蒸发，并进行２次硒化工艺，效率较低，工艺不稳定。

日本松下电器也采用共蒸发工艺，虽然组件的最高效率较高，能达到１５％～１６％，但是工艺非常不稳定，经过１０年的开发，到现在也不能实现中试水平的生产。

由此可见以Ｃｕ、ｌｎ、Ｇａ溅射成膜加硒化为主的工艺路线将成为ＣＧＳ组件生产的主流。

从以上的情况可以看出，无论研发的时间和历史、研究力量、研究公司的数量还是从国外所达到的光电转化效率以及成品率的数据，国外的研究水平都是国内所无法企及的。

与国际上研究开发的力度和规模相比较，国内对ＣｌＧＳ薄膜太阳能电池的研究几乎微不足道，以自然科学基金和国家８６３计划为主的基础研究资金投入不足３Ｏ０万人民币。

相关基础研究水４６Ｊ新衄斟产业２０惦．４平较低，国内目前达到的实验室最高光电转化率仅约为１０％。

以产业化为目的的研究项目有南开大学光电子所的“２００１年能源技术领域后续能源技术主题太阳能薄膜电池”８６３项目ＣＩＧＳ课题，科技部资金支持强度约２０００万人民币，目标是建成０．３ＭＷ中试线。

大约在２００１年以前国内从事ＣＧＳ薄膜太阳能电池研究的单位极少，稍有影响的是天津南开大学光电子所和作者所在的清华大学机械工程系功能薄膜研究室。

之后如北京大学重离子实验室、清华大学材料科学与工程系、中国科技大学等也开始开展ＣＳ系太阳能电池的研究。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件是一种新型的太阳能电池技术，具有高效能、轻薄柔性等特点，被广泛应用于光伏发电领域。

本文将就铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的原理、特点、应用以及未来发展进行介绍。

一、铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的原理铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件是一种薄膜太阳能电池技术，其工作原理基于光电效应。

当太阳辐射照射到铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件上时，光子会被组件吸收并激发出电子-空穴对。

然后，这些电子-空穴对会在电场的作用下分离，形成电流。

最后，这些电流会被导线引出，从而产生电能。

1. 高效能：铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件具有高能量转换效率，可以将太阳能转化为电能的效率达到20%以上。

这使得它比传统的硅基太阳能电池更高效。

2. 轻薄柔性：铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件采用薄膜技术制造，相比硅基太阳能电池更轻薄柔性。

这使得它可以应用于一些特殊场合，如曲面建筑、柔性设备等。

3. 稳定性好：铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件具有较好的稳定性，可以长时间稳定工作而不易受到环境影响，适用于各种气候条件下的应用。

三、铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的应用铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件由于其高效能和轻薄柔性的特点，被广泛应用于光伏发电领域。

它可以应用于屋顶发电、太阳能车辆、太阳能充电设备等各种场合。

同时，由于其柔性特点，还可以应用于一些特殊场合，如户外设备、电子设备等。

四、铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件的未来发展铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件作为一种新兴的太阳能电池技术，其未来发展前景广阔。

目前，科研人员正在努力提高其能量转换效率，降低制造成本，进一步提高其在光伏发电领域的应用前景。

预计，在不久的将来，铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件将成为光伏发电领域的主流技术之一。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件是一种高效能、轻薄柔性的太阳能电池技术。

它的工作原理基于光电效应，具有高能量转换效率和良好的稳定性。

铜铟镓硒薄膜太阳能电池组件被广泛应用于光伏发电领域，未来发展前景广阔。