(CdTe)、铜铟硒(CuInSe2,一般简称 CIS)/铜铟镓硒(CuInGaSe2,一般简称 CIGS)。经过几年的快
速发展，单结非晶硅薄膜电池的效率达到

7%左右,但是，其光致衰减现象还一直没能解决，

相同功率条件下，需要更大的安装面积和成本。在此情况下，近年发展的微晶硅多结电池效
率已经达到了

10%，同时也部分克服了其衰减问题，所以，其必将在未来太阳能市场占有

重要地位。

CdTe 薄膜电池的实验室效率可以达到 16%,组件效率达到 10%，缺点是 Cd 是重

金属元素

,会对环境和人体带来危害。但是，它的制备工艺简单，成本很低，可以满足一定

区域的实际利用，也会在未来光伏市场占有一定的份额。

　　铜铟镓硒

(CIGS)薄膜太阳能电池具有多层膜结构(图 51)，包括金属栅状电极、减反射膜、

窗口层

(ZnO)、过渡层(CdS)、光吸收层(CIGS)、金属背电极(Mo)、玻璃衬底等。其中，吸收层

CIGS 是(化学式 CuInGaSe2)由四种元素组成的具有黄铜矿结构的化合物半导体，是薄膜电
池的关键材料。

　　图

51CIGS

薄膜太阳能电池

层状结构

　　相比较其它
太 阳 能 电 池 ，
CIGS 竞 争 优 势
有 以 下

6 点 :

①

通 过 掺 入 适 量
Ga 替 代 部 分 同
族 的

In, 通 过 调

节

Ga/(Ga+In)可

以调节

CIGS 的

禁带能隙，调整范围为

1.04～1.68eV，这是一个非常宽的范围,非常适合制备最佳带隙的半

导体化合物材料，这是

CIGS 材料相对于硅系光伏材料的最特殊优势；② CIGS 材料的吸收

系数高，达到

105cm-1，同时还具有较大范围的太阳光谱的响应特性；③利用 CdS 作为缓

冲层

(具有闪锌矿结构)，和具有黄铜矿结构 CIGS 吸收层可以形成良好的晶格匹配,失配率

不到

2%；④在光电转化过程中，作为直接能隙半导体材料 ,CIGS 的厚度可以很小(约

2μm)，当有载流子注入时，会产生辐射复合过程,辐射过程产生的光子可以被再次吸收,即
所谓的光子再循环效应；⑤

CIGS 系半导体可直接由其化学组成的调节得到 P 型或 N 型不

同的导电形式，不必借助外加杂质，不会产生

Si 系太阳电池很难克服的光致衰退效应，使

用寿命可以长达

30 年以上；⑥ CIGS 薄膜的制备过程具有一定的环境宽容性，使得 CIGS

太阳电池在选择衬底时，具有较大的选择空间。综合比较分析，铜铟镓硒薄膜

CIGS 太阳能

电池具有转换效率高

(居各种薄膜太阳能电池之首)、材料来源广泛、生产成本低、污染小、无

光衰、弱光性能好的显著特点，已成为各国争相研究的重点领域。

2CIGS 电池的发展现状