铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池是以黄铜矿结构四元化合物半导体薄膜作为光吸收层的光伏器件。CIGS属于I-III-VI₂族直接带隙半导体,其带隙可通过组分调控在约1.0eV~1.7eV区间连续调节。CIGS对可见光的吸收系数高达10⁵cm⁻¹,吸收层厚度仅需1.5~2.5μm,包含各功能层的完整电池薄膜总厚度为3~4μm。
CIGS太阳能电池多采用衬底式结构,以钼薄膜作为背接触层,在其上依次沉积CIGS吸收层、缓冲层、本征氧化锌与铝掺杂氧化锌薄膜,共同构成窗口层与前电极。依据衬底材料划分,CIGS太阳能电池可分为刚性玻璃衬底组件,以及采用不锈钢或聚酰亚胺基材的柔性衬底组件。柔性衬底CIGS太阳能电池具备轻量化、可弯曲的特点,适用于光伏建筑一体化(BIPV)、便携式能源等场景。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年全球及中国铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池行业研究及十五五规划分析报告》显示,柔性CIGS太阳能电池可集成于建筑屋面瓦片,借助高强度粘接工艺直接附着在金属瓦板表面,无需额外安装支撑结构,能够保持屋面防水性能与外观视觉连续性。在建筑采光窗领域,基于CIGS太阳能电池的双层光伏窗系统依靠双金属条实现被动式调控,可在夏季制冷、冬季供暖、夜间保温三种工作模式之间自主切换。陶瓷衬底CIGS太阳能电池同时具备发电功能与装饰效果,被视作下一代光伏建筑一体化(BIPV)应用的重要候选技术。此外,CIGS太阳能电池拥有良好的抗辐照特性,在微小卫星空间动力电源领域具备应用潜力。
CIGS太阳能电池完整制备流程包含钼背电极溅射、CIGS吸收层沉积、化学浴沉积硫化镉或无镉缓冲层、本征氧化锌与铝掺杂氧化锌窗口层沉积、减反射层沉积以及组件层压封装工序。CIGS吸收层制备主要存在共蒸发法与溅射后硒化法两大技术路线:共蒸发法能够制备高质量吸收层,但工艺参数控制难度较高;溅射后硒化法则更适配大面积连续化生产。
新思界
行业分析人士表示,在我国市场中,CIGS太阳能电池生产企业主要有国民薄膜太阳能科技(淄博)有限公司、泰州锦能新能源有限公司等。国民薄膜太阳能科技(淄博)有限公司主要生产铜铟镓硒薄膜太阳能电池,建设产能600MW,柔性及玻璃基两种技术路线并存。泰州锦能新能源有限公司采用溅射后硒化法技术建设年产1GW的CIGS薄膜电池生产线,首期工程于2019年投产。
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