铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池-陈群

CIGS太阳能薄膜电池结构和组件生产工艺

陈群

CIGS目前是最具潜力的高效率、低成本的太阳能薄膜电池，具有如下优点：最高太阳能薄膜电池转换效率；薄膜电池的低成本制作；长期稳定的工作性能；易大规模商业化生产等。如图1所示，完整的CIGS电池结构包括：1-5毫米厚的钠钙玻璃基底；约1微米厚的钼金属背面电极；约2微米厚的铜铟镓硒（硫）光吸收层；约50纳米厚的硫化镉缓冲层；约50纳米厚的氧化锌和约1微米厚的铝杂氧化锌窗口层；约100纳米厚氟化镁光学增透层；约2微米厚镍铝正面电极。

图1 CIGS电池结构

CIGS电池组件在电池制备过程中形成串联，方式如下图2所示。其中P1使用激光刻划，防止相邻电池钼金属电极接触形成短路。P2使用机械探针刻划，使真空溅射的铝掺杂氧化锌与钼金属电极相连形成串联。P3使用机械探针刻划，防止相邻铝杂氧化锌电极接触形成短路。

图2 CIGS电池串联方式

图3概括了CIGS电池组件的生产流程：1、清洗钠钙玻璃基底；2、真空溅镀钼金属背面电极；3、激光刻蚀钼金属形成P1划线；4、制备CIGS光吸收层；

5、化学浴沉积CdS缓冲层；

6、真空溅镀一薄层氧化锌；

7、探针机械切割形成

P2划线；8、真空溅镀一层铝杂氧化锌；9、探针机械切割ZnO，CdS和CIGS形成P3划线；10、并联连接各个电池模块；11、封装电池形成组件。

图3 CIGS电池组件的生产流程

CIGS电池组件成套生产线仪器设备的信息请参考centrotherm公司：/startseite/bomuzujian/chanpin1/ctscx.html