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　　相比較其它太陽能電池，CIGS競爭優(yōu)勢有以下6點:①通過摻入適量Ga替代部分同族的In,通過調節(jié)Ga/(Ga+In)可以調節(jié)CIGS的禁帶能隙，調整范圍為1.04～1.68eV，這是一個非常寬的范圍,非常適合制備最佳帶隙的半導體化合物材料，這是CIGS材料相對于硅系光伏材料的最特殊優(yōu)勢；②CIGS材料的吸收系數高，達到105cm-1，同時還具有較大范圍的太陽光譜的響應特性；③利用CdS作為緩沖層(具有閃鋅礦結構)，和具有黃銅礦結構CIGS吸收層可以形成良好的晶格匹配,失配率不到2%；④在光電轉化過程中，作為直接能隙半導體材料,CIGS的厚度可以很小(約2μm)，當有載流子注入時，會產生輻射復合過程,輻射過程產生的光子可以被再次吸收,即所謂的光子再循環(huán)效應；⑤CIGS系半導體可直接由其化學組成的調節(jié)得到P型或N型不同的導電形式，不必借助外加雜質，不會產生Si系太陽電池很難克服的光致衰退效應，使用壽命可以長達30年以上；⑥CIGS薄膜的制備過程具有一定的環(huán)境寬容性，使得CIGS太陽電池在選擇襯底時，具有較大的選擇空間。綜合比較分析，銅銦鎵硒薄膜CIGS太陽能電池具有轉換效率高(居各種薄膜太陽能電池之首)、材料來源廣泛、生產成本低、污染小、無光衰、弱光性能好的顯著特點，已成為各國爭相研究的重點領域。
　　2、CIGS電池的發(fā)展現狀
　　CIGS國外發(fā)展現狀
　　1976年，美國首次研究成功CIS薄膜太陽電池，轉換效率達到6.6%。時隔6年之后，波音公司通過3元(Cu、In、Se)蒸發(fā)方法，制造出了效率超過10%的薄膜電池。1983年，ArcoSolar公司提出新的制備方法——硒化法，該項技術具有簡單、廉價的特點,現在已經發(fā)展為制作CIS電池最重要的技術。80年代后期，德國開發(fā)出了轉換效率為11.1%的CIS電池，這是轉換效率首次超過10%。其穩(wěn)定性好、耐空間輻射的優(yōu)良特性也逐漸得到行業(yè)的重視。90年代初，瑞典報道了效率為17.6%，面積0.4cm2的CIS太陽電池，這是當時的世界記錄。日本從1994年啟動CIGS產業(yè)化項目，研發(fā)投入高達200億日元(相當于14億元人民幣)。到90年代末期，美國可再生能源實驗室(NREL)將轉化效率提高到了18.8%，同時開始生產發(fā)電用CIGS太陽能電池組件(40W)，組件效率達到當時最高的12.1%。到2001年，德國風險投資企業(yè)WurthSolar開始在歐洲銷售60cm×120cm的CIGS太陽能電池組件,它是制備在鈉玻璃基片上的。2000年，美國可再生能源研究所制備出亞微米級(0.74μm)CIGS太陽能電池，效率達12%～13%，更加顯示出了銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽電池的性價優(yōu)勢及廣闊的市場前景。2003年，日本昭和殼牌石油公司開發(fā)的3459cm2組件轉換效率達到了13.4%。在2007年，美國可再生能源實驗室，用三步共蒸發(fā)法制備的銅銦鎵硒薄膜太陽能電池，轉化效率達到了19.9%，這是單結薄膜太陽能電池的世界記錄。
　　現在CIGS薄膜太陽能電池組件面積已經可以達到0.5平方米以上，主要有600mm×900mm和600mm×1200mm等規(guī)格。主要由各公司不同設備條件決定。其組件生產工藝流程如圖所示：

　　現在CIGS組件處于產業(yè)化初級階段，主要是美國、德國和日本等發(fā)達國家公司。其工藝各具特色，主要采用的都是真空濺射技術，區(qū)別主要是制備CIGS吸收層的部分工藝差別。表3給出了主要公司生產工藝比較?？梢钥闯?，最主流形式是濺射金屬預制層后硒化工藝。該工藝對濺射設備防腐要求低，維護簡單，生產過程更容易控制。也有采用四元化合物靶直接濺射CIGS的研究，由于設備防腐要求高，吸收層存在缺陷，濺射后仍需要熱退火處理，這種方法現階段沒有表現出產業(yè)化優(yōu)勢。

　　在CIGS組件產業(yè)方面，可以看出世界主要CIGS廠家技術現狀?？梢钥闯?，蒸發(fā)和濺射后硒化是兩種最廣泛采用，最有實際應用前景的方法。尤其是預制膜硒化技術，更有優(yōu)勢，可以滿足大面積生產，同時又能保證產品效率的最有效方法。

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