CIGS國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
　　自“六五”以來(lái)，我國(guó)政府一直把研究開發(fā)太陽(yáng)能作為可再生能源技術(shù)的重要組成部分而列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃，大大推動(dòng)了我國(guó)太陽(yáng)能技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在這一領(lǐng)域研究與應(yīng)用力度和規(guī)模還比較落后。在2002年以前，我國(guó)(不含臺(tái)灣、港澳)所有的太陽(yáng)電池年產(chǎn)量不足5MWp，主要市場(chǎng)還局限在通訊領(lǐng)域，管道防腐保護(hù)和偏遠(yuǎn)鄉(xiāng)村供電等。2002年之后，在“西部省區(qū)無(wú)電鄉(xiāng)通電計(jì)劃”、“金太陽(yáng)示范工程”等一系列政策的激勵(lì)下，我國(guó)的光伏產(chǎn)業(yè)成為快速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一。2008年，我國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已超千億元。其中，光伏組件的產(chǎn)能約為2000MWp，首次超過德國(guó)，位居世界第一，產(chǎn)品95%以上出口海外。到2009年底，我國(guó)光伏發(fā)電累計(jì)裝機(jī)量約300MW，比2008年增長(zhǎng)114%。
　　經(jīng)過近20年的努力,我國(guó)在光伏發(fā)電技術(shù)的研究方面，開發(fā)儲(chǔ)備了一定的技術(shù)基礎(chǔ),先后在實(shí)驗(yàn)室制備出了晶硅高效電池，多晶硅電池，非晶硅電池，以及CdTe和CIGS等等。國(guó)內(nèi)最早開展CIGS研究的是南開大學(xué)，先后承擔(dān)了國(guó)家“十五”“863”等重點(diǎn)課題。在“銅銦硒太陽(yáng)能薄膜電池實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與中試線”和天津市的支持下，南開大學(xué)光電子薄膜器件與技術(shù)研究所的研究取得了關(guān)鍵性突破，其采用共蒸發(fā)法制備的CIS薄膜電池效率在2003年達(dá)到了12.1%。2008年12月，位于天津?yàn)I海新區(qū)的“國(guó)家863銅銦硒薄膜太陽(yáng)電池中試基地”研制出29×36cm2的CIGS太陽(yáng)電池組件，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7%。最近幾年，國(guó)內(nèi)也有一些單位，如清華大學(xué)、北京大學(xué)、華東師范大學(xué)等，也在開展CIS、CIGS薄膜太陽(yáng)能電池制備工藝方面的研究工作,但是整體水平與國(guó)外的差距是非常大的。
　　3、CIGS薄膜太陽(yáng)能電池應(yīng)用展望
　　CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的底電極Mo和上電極n-ZnO一般采用磁控濺射的方法，工藝路線比較成熟。最關(guān)鍵的吸收層的制備必須克服許多技術(shù)難關(guān)，目前主要方法包括：共蒸發(fā)法、濺射后硒化法、電化學(xué)沉積法、噴涂熱解法和絲網(wǎng)印刷法等?，F(xiàn)在研究最廣泛、制備出電池效率比較高的是共蒸發(fā)和濺射后硒化法，被產(chǎn)業(yè)界廣泛采用。
　　本征缺陷、雜質(zhì)、錯(cuò)配等均可影響CIGS材料的性能。制備性能優(yōu)良的CIGS太陽(yáng)能電池，要盡量提高電池器件短路電流、開路電壓、包括填充因子等。由于CIGS吸收層優(yōu)異的光電特性，其短路電流一般可達(dá)30～40mA/cm2，決定短路電流的另一個(gè)主要因素就是電池器件的串聯(lián)電阻，主要由上下電極的體電阻，各層接觸電阻構(gòu)成。制備器件工藝中，主要需要優(yōu)化Mo電極、低阻ZnO的制備工藝，包括各層之間的匹配。
　　作為異質(zhì)結(jié)薄膜太陽(yáng)能電池，控制其結(jié)特性將是制備高效電池核心。制備性能優(yōu)良CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的關(guān)鍵是提高器件的開路電壓。主要是盡可能減少器件的短路現(xiàn)象(漏電)。關(guān)鍵是要提高器件的并聯(lián)電阻。影響并聯(lián)電阻的主要因素有：電池內(nèi)部缺陷、晶粒小、導(dǎo)致晶界過多、晶粒排列不緊密、層間晶格不匹配、復(fù)合中心多、電池周界的漏電流等。在制備器件中，主要是控制CIGS吸收層化學(xué)成分比，制備晶粒大、排列緊密、表面平整的吸收層；優(yōu)化過渡層CdS、緩沖層高阻ZnO的制備工藝；避免雜質(zhì)、缺陷引起的復(fù)合等。
　　最近幾年，原子層沉積技術(shù)(ALD)快速發(fā)展，它是一種類似CVD的化學(xué)沉積制備薄膜的方法。主要優(yōu)點(diǎn)是制備的薄膜更加致密，缺陷更少，對(duì)襯底表面沒有任何要求。如果用這種方法制備CIGS薄膜太陽(yáng)能電池的緩沖層ZnS，不僅可以實(shí)現(xiàn)電池的無(wú)鎘化，避免廢水處理等不利因素，還可以實(shí)現(xiàn)電池制備工藝的流水化。整個(gè)工藝過程可以實(shí)現(xiàn)全真空化，提高電池轉(zhuǎn)化效率，同時(shí)提高電池的生產(chǎn)效率。按照這一技術(shù)路線，電池組件的效率有希望達(dá)到15%到18%的水平。IBM公司的研究部門正在開發(fā)常溫下制造CIGS太陽(yáng)能電池的工藝，光電轉(zhuǎn)換效率的目標(biāo)也在15%以上。隨著技術(shù)的發(fā)展和研究的深入，CIGS電池的性能將會(huì)快速提高，即將成為未來(lái)薄膜太陽(yáng)能組件的主流產(chǎn)品。

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