铜铟镓硒薄膜太阳能电池CIGS吸收层的研究与制备.pdfVIP

铜铟镓硒薄膜太阳能电池CIGS吸收层的研究与制备

近年来，太阳能电池作为替代传统化石能源的环保、可再生能源，

备受瞩目。铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池是其中一种高效的太阳能

电池，其吸收层具有较好的光吸收性能、载流子寿命、热稳定性等优势

因此，本文主要介绍了CIGS吸收层的研究与制备情况

一、CIGS吸收层的组成和性质

CIGS吸收层主要由铜（Cu）、铟（In）、镓（Ga）、硒（Se）四

种元素组成。该吸收层的宽带隙（1.5~1.7eV）使其适用于可见光谱段

（400~700nm）的光吸收。此外，与传统硅（Si）太阳能电池相比，

CIGS薄膜具有较高的光吸收系数和较长的电子寿命，可提高光电转换效

率

二、CIGS吸收层的制备方法

目前CIGS吸收层的制备主要有物理气相沉积（PVD）、化学气相沉

积（CVD）、分子束外延（MBE）、过渡金属随机反应（TMR）和共沉积

法等。其中，PVD和CVD是目前应用较广的方法。具体而言，PVD方法

包括热蒸发、电子束蒸发和磁控溅射三种方式；CVD则包括单源CVD、

多源CVD和化学气相沉积旋转淋浴（CSS）三种方式。此外，TMR和共

沉积法也有较好的制备效果，但成本较高，仍需要进一步完善

三、CIGS吸收层的研究进展

为了提高CIGS薄膜的性能，许多研究人员进行了相关研究。例如，

增加铦的含量可以提高CIGS薄膜的光电转换效率，但高含量的铦还会导

致晶格失序和结晶不完全等问题；利用导电氧化物（TCO）形成异质结可

以提高器件的稳定性和效率；采用退火等方法可以调控薄膜的结构和电

学性质等。此外，在太阳能电池领域发展迅速的硅基异质结太阳能电池

也被应用到CIGS薄膜太阳能电池中，进一步提高了CIGS薄膜的效率

四、结语

CIGS薄膜太阳能电池具有较好的光吸收性能和电学性质，是太阳能

电池研究的热点之一。尽管目前还存在一些制备和性能方面的问题，但

通过不断的研究和实践已经取得了一定的进展。相信在未来，CIGS薄膜

太阳能电池的性能将得到进一步提高