CIGS薄膜太阳能电池的研究进展

摘要：CIGS薄膜太阳电池以其转换效率高、成本低、性能稳定等优点,而引起国际光伏界的广泛关注，吸引越来越多的研究者投入研究。薄膜太阳能电池是缓解能源危机的新型光伏器件，而CIGS薄膜太阳电池以其广阔的应用前景成为各国研究的热点之一。本文主要介绍CIGS薄膜电池的制作工艺、转换效率以及近年来的研究进展。65458

毕业论文关键词：太阳能，电池，薄膜，CIGS

Abstract：CIGS thin film solar cell, with the advantages of high efficiency, low cost, and stable performance, attracts widespread concern in the international solar community and intense research interest of a growing number of researchers. CIGS thin film solar cell is a new type of photovoltaic product that can ease the energy crisis, and it's becoming one of the hot research topics due to its broad application prospects. This thesis mainly introduces the fabrication technique and conversion efficiency of the CIGS thin film solar cells. Finally, we also introduced the latest advances in recent years.

Keywords: Solar cell, Thin film, CIGS

1 绪论 4

1.1CIGS薄膜的结构与特性 4

2 CIGS薄膜制备和性能 6

2.1 几种非真空方法 6

2.1.1 电化学沉积法 6

2.1.2 喷涂热解法 6

2.1.3 丝网印刷法 7

2.2 多元共蒸发方法 7

2.3 溅射后硒化方法 8

3 大面积CIGS薄膜制备 8

4 CIGS太阳能电池的柔性衬底技术 9

5 CIGS电池的发展历史及研究现状 10

6 研究展望 11

结论 13

参考文献 14

致谢 16

1 绪论

近些年来,随着化石能源的不断消耗，我们周边的环境也越发的不如以前。根据专家预测石油储量只能再坚持十几年，天然气还能持续二三十年，煤炭也能维持个一百多年,这样就促使人们致力于开发新的能源，寻找可再生无污染能源。太阳能是一种可再生的清洁能源，如何好好的运用太阳能以及转换就成缓解能源危机和环境污染的重要手段，因此近年来人们开始研究以及开发使用太阳能电池。目前已经当商品使用的硅太阳能电池的转换率最高，但其制备的成本高而且很难降低，所以导致其无法大范围使用。低成本的薄膜电池越来越引起众多研究者的关注，其中Si系薄膜电池、CIS系薄膜电池、有机的薄膜电池和铁化镉系电池最为引起关注［1］。CIS系列薄膜电池因为它的转化效率相对的比较高、性能相对稳定、广阔的使用前景比别的薄膜电池更受到其他国的重视。CuInSe2即CIS系薄膜材料的禁带宽度大约为1.04eV，而且是直接带隙所制成的材料，它的光吸收能够达到105cm－1，只要大约1μm～2μm厚的薄膜就能够吸收超过99%的太阳光能，所以，它是一种相当重要的适合应用于太阳能光电研究的材料［2］。理论的转化率为25.0%～30.0%的太阳能电池，为了提高光电转换效率、降低制作成本以及适合制备环境的材料，以CuInSe2为基石研发出来的同一系的太阳能光电转换的材料，其中包含Cu（In，Ga）Se2（CIGS）、Cu（In，Ga）（S，Se）2（CIGSSe）、CuInS2、CuGaSe2。他们当中，CIGS是最有前景的材料，美国NREL研究所所制备的CIGS薄膜的转换效率高达19.9%的水平，不仅如此用CIGS薄膜制备的电池转化率更是达到了21.5%，在其他的各种薄膜太阳电池当中可以说是最高的转换效率了，但是因为其中蕴含的组分多、结构错综复杂，因此存在大面积生产所需要的均匀性等急需解决的问题。Cu（In，Ga）Se2相比于CIS系薄膜、Si系和CdTe系等等最大的区别就是可以通过加入微量的Ga替代In来变化可通过改变禁带宽度，这种能调节的带隙是最突出优势，因此CIGS薄膜电池必将成为未来薄膜电池的各研究者们的重心。文献综述 CIGS薄膜太阳能电池的研究进展:http://www.751com.cn/wuli/lunwen_73102.html