铜铟镓硒
0174.铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳能电池
讨论:对负的△Ec而言，由于窗口 层和吸收层界面之间的复合，将降 低开路电压; △Ec>0的能带结构对 提高电池的转换效率有利。当 △Ec>O.5eV以后，开路电压明显 下降，同时短路电流也急剧下降.高 效电池△Ec的理想范围在0-0.4eV 之间，一般以0.2-0.3ev为宜
现状
• • • • • • • 70年代Bell实验室Shaly等人系统研究了三元黄铜矿半导体材料CIS的生长机理、电学 性质及在光电探测方面的应用 1974年，Wagner利用单晶ClS研制出高效太阳能电池,制备困难制约了单晶ClS电池发 展 1976年，Kazmerski等制备出了世界上第一个ClS多晶薄膜太阳能电池 80年代初，Boeing公司研发出转换效率高达9.4%的高效CIS薄膜电池 80年代期间，ARCO公司开发出两步(金属预置层后硒化)工艺，方法是先溅射沉积Cu、 In层，然后再在H２Se中退火反应生成CIS薄膜，转换效率也超过10% 1994年，瑞典皇家工学院报道了面积为0.4cm２效率高达17.6%的ClS太阳能电池 90年代后期，美国可再生能源实验室(NREL)一直保持着CIS电池的最高效率记录，并 1999年，将Ga代替部分In的CIGS太阳能电池的效率达到了18.8%，2008年更提高到 19.9%
铜铟镓硒(CIGS)薄膜太阳 能电池
CIGS 薄膜太阳能电池
这种以铜铟镓硒为吸收层的高效薄膜太阳能电池，简称 为铜铟镓硒电池CIGS电池。其典型结构是： Glass/Mo/CIGS/ZnS/ZnO/ZAO/MgF2。（多层膜典型结 构：金属栅/减反膜/透明电极/窗口层/过渡层/光吸收层/背 电极/玻璃） CIGS薄膜电池组成可表示成Cu(In1xGax)Se2的形式，具有黄铜矿相结构，是CuInSe2和 CuGaSe2的混晶半导体。
铟矿资源报道之二——铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池行业
铟矿资源报道之二——铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池行业一、薄膜电池行业概述由于晶体硅电池成本长期处于高位，业内一直通过提升电池转换效率、降低硅片切割厚度等技术来降低成本。
与此同时，薄膜电池作为第二代太阳能电池逐渐受到行业关注并增长迅速。
图1：光伏电池分类关于光伏电池未来的发展趋势：晶体硅电池随着工艺的不断改进、成本的持续下降，短期内依然处于主导地位。
而薄膜涂层电池由于其低成本的特点，其在转换效率方面还有提升的空间，未来市场份额势必会有明显的增长。
而从市场预测情况来看，未来薄膜电池中CIGS薄膜电池的增速最为明显。
1 CIGS 薄膜电池概况CIS是CuInSe2的缩写，是一种Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族三元化合物半导体材料。
由于它对可见光的吸收系数非常高，所以是制作薄膜太阳电池的优良材料。
以P型铜铟硒(CuInSe2)和N型硫化镉(CdS)做成的异质结薄膜太阳电池具有低成本，高转换效率和近于单晶硅太阳电池的稳定性。
近年研究将Ga替代CIS材料中的部分In，形成CuIn1-xGaxSe2(简称CIGS)四元化合物。
由ZnO/CdS/CIGS结构制作的太阳电池有较高的开路电压，转换效率也相应地提高了许多。
CIGS电池在实验室已经达到19.9%的转换率，远高于其他薄膜电池。
二、CIGS薄膜电池优势1 薄膜电池的低成本优势所在，相对于晶硅电池材料成本便宜薄膜电池相对于晶硅电池最大的优势在于成本，在前几年多晶硅价格处于高位的时候，薄膜电池的成本优势更为明显。
通过我们前面的分析也可以看出，即使在近期多晶硅大幅下降的情况下，薄膜电池的成本优势依然明显。
CIGS薄膜电池具备相对于晶硅电池的成本优势，CIGS电池采用了廉价的玻璃做衬底，采用溅射技术为制备的主要技术，这样Cu，In，Ga，Al，Zn的耗损量很少。
而对大规模工业生产而言，如能保持比较高的电池的效率，电池的价格以每瓦计算会比相应的单晶硅和多晶硅电池的价格低得多。
另外，我们前面一直讨论的是光伏电站的初始建站成本，实际薄膜电池的弱光效应是其由于晶硅电池的另一大优势。
铜铟镓硒薄膜太阳能电池
铜铟镓硒薄膜太阳能电池的发展现状、存在问题及发展趋势摘要本文主要介绍了铜铟镓硒薄膜太阳电池的性能、优点以及阐述了该种电池的国内外发展历史、现状和未来发展趋势。
CIS(CIGS)薄膜太阳能电池以其廉价、高效、接近于单晶硅太阳电池的稳定性和较强的空间抗辐射性能等优点而成为最具潜力的第三代太阳电池材料。
其中,吸收层CIGS材料是影响电池光电转化效率的关键因素，大量的研究发现,高质量的CIGS薄膜应具有较好的致密性及较大的晶粒以减少晶界缺陷,且材料的元素化学计量比偏离越小,薄膜的结晶程度、元素组分均匀性以及光学和电学特性就越好,对电池转换效率的提高也就越有利。
所以精确控制吸收层CIGS薄膜的成分比例,对于CIGS薄膜材料和器件的研究极为重要。
当前研究者们已采用多种方法来达到了这种要求,但最成功的方法一直是多源蒸发法，用该方法制备的电池效率已达到了19.5%[1]。
目前,国内所制备的CIGS太阳能电池的效率也已经超过了14%，可见CIGS薄膜是一种很有发展前途的太阳能电池材料。
关键词铜铟镓硒，薄膜，太阳能电池，吸收层1国内外发展历史当前能源危机和传统能源对环境造成的污染日益严重,开发清洁、可再生的能源显得日益重要。
而太阳能由于清洁无污染,取之不尽,用之不竭,因此开发利用太阳能成为世界各国可持续发展能源的战略决策,无论是发达国家还是发展中国家均制定了中长期发展计划,把光伏发电作为人类未来能源的希望。
铜铟镓硒薄膜(CIGS)太阳能电池由于转换效率较高、制作成本较低、没有性能衰减等优良特性而日益受到人们的广泛关注。
20世纪70年代发展起来的铜铟镓硒，简写为CIGS薄膜太阳电池, 属于多晶化合物半导体异质结太阳电池, 其前身为铜铟硒，简写为CIS太阳电池。
早在1974年,Wagner 等人研究了n 型硫化镉- p 型铜铟硒太阳电池, 其光电转换效率高达12%左右[2]。
实际上,这就是CIGS太阳电池的早期雏形。
由于在早期研究中CIS 太阳电池表现了优异光电特性, 使各国科学家在随后的20多年里开展了广泛深入的研究。
铜铟镓硒电站系统效率研究
铜铟镓硒电站系统效率研究铜铟镓硒太阳能电池（CIGS）是一种基于柔性材料的高效率薄膜太阳能电池。
它们由铜、铟、镓和硒组成，是一种新型绿色能源，能够在减少碳排放的同时提供可靠的电力来源。
本文将探讨铜铟镓硒电站系统效率的研究。
铜铟镓硒电池的利用CIGS电池是一种非常灵活的太阳能电池，可以生产成电池片，这些电池片可以安装在大型太阳能电站中，供大型能源公司使用。
此外，它们也可以以柔性可弯曲的形式生产，这意味着它们非常适合用于建筑上的轮廓线和曲线中，用于制造太阳能板和太阳能瓦片。
这些柔性可弯曲的太阳能电池还可以用于制造智能窗户、室内照明和智能手机等设备。
系统效率铜铟镓硒电站系统的效率是指将太阳能转换为电能的比率。
这一效率可以取决于多个因素，包括光照强度、温度、区域气候、太阳高度角和大气影响。
影响系统效率的因素1. 光照强度太阳能系统的主要工作原理是将光能转化为电能。
当阳光直接照射时，系统的效率最高。
然而，如果云层较多，太阳能电池板受到深度渗透的阳光会减少，系统的效率会相应下降。
2. 温度当温度升高时，太阳能电池板的效率会有所降低。
炎热的气候条件下，太阳能电池板的效率可能会减少10%至20%。
3. 区域气候可变的气候条件可能对CIGS电站的效率产生影响。
在阴雨天气中，光线会向下反射，太阳能电池板的效率可能会受到影响。
4. 太阳高度角太阳高度角是指太阳在天空中的高度，是影响太阳能电池板效率的另一个因素。
太阳越高，光线照射的夹角越小，效率越高。
5. 大气影响大气中的水分、灰尘和气体可能会以不同形式阻碍光线到达太阳能电池板。
这也会影响CIGS电站的效率。
解决方案为提高系统效率，需要做以下几件事：1. 设计更好的太阳能电池板这可能包括更好的反射光线的材料、光学设计、更高效的电池结构等等。
这一点需要科学家、工程师等人员的协作工作。
2. 提高电池的温度管理通过提高电池板的通风和传热功能，有效的降低温度。
这需要改进太阳能电池板的设计，让热量和湿度处理能力更好。
铜铟镓硒薄膜太阳能电池研究
铜铟镓硒薄膜太阳能电池研究一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，传统能源资源的枯竭和环境问题的日益严重，寻找清洁、可再生的能源已成为人类社会发展的迫切需求。
太阳能作为一种无限、无污染的可再生能源，越来越受到人们的关注。
铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池作为一种高效、低成本的太阳能电池技术，在近年来得到了广泛的研究和应用。
本文旨在全面深入地探讨铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究现状、发展趋势以及面临的挑战，以期为相关领域的研究者和技术人员提供有益的参考和启示。
本文将对铜铟镓硒薄膜太阳能电池的基本原理和性能特点进行详细介绍，以便读者对其有一个清晰的认识。
然后，本文将重点分析铜铟镓硒薄膜太阳能电池的研究进展，包括材料制备、结构设计、性能优化等方面，以及目前面临的主要问题和挑战。
在此基础上，本文将探讨铜铟镓硒薄膜太阳能电池的未来发展趋势，包括新型材料、新工艺、新技术等方面的研究和应用前景。
本文还将对铜铟镓硒薄膜太阳能电池在可再生能源领域的应用价值和前景进行展望，以期为推动该领域的发展提供有益的参考。
二、铜铟镓硒薄膜太阳能电池的基本原理与结构铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池是一种基于多元金属硫化物吸收层的光伏器件，具有高效、低成本和环境友好等特点。
CIGS太阳能电池的基本原理是光电效应，即太阳光照射到电池表面时，光子被吸收层中的金属硫化物吸收并激发出电子-空穴对，这些载流子在电池内部电场的作用下分离并收集，从而产生光生电流。
透明导电层：通常采用氟掺杂氧化锡（FTO）或铟锡氧化物（ITO）等透明导电材料，用于收集光生电子并传输到外电路。
CIGS吸收层：是电池的核心部分，由铜、铟、镓和硒等元素组成的多元金属硫化物，具有较宽的吸收光谱和较高的光电转换效率。
缓冲层：位于CIGS吸收层与透明导电层之间，通常采用硫化镉（CdS）或硫化锌（ZnS）等材料，用于减少界面复合和提高电池性能。
金属背电极：通常采用铝（Al）或银（Ag）等金属材料，用于收集光生空穴并传输到外电路。
建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统电气设计与安装
建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统电气设计与安装1. 引言1.1 概述建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统是一种利用铜铟镓硒(CIGS)材料制造的太阳能电池组件，将其应用于建筑物外表面的光伏发电系统。
相比传统的多晶硅太阳能电池，CIGS薄膜光伏系统具有更高的效率、更好的适应性和更低的成本。
本文将针对建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统进行电气设计与安装方面进行深入研究和讨论。
1.2 文章结构本文分为五个主要部分，每个部分涵盖了建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统电气设计与安装过程中不同的关键内容。
具体包括：引言、建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统电气设计、建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统安装、系统调试和运行维护以及结论。
1.3 目的本文旨在介绍建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统的电气设计原理和安装方法，帮助读者了解如何选型和配置光伏组件、计算与优化电气参数以及选择适当的位置和预处理方式进行安装。
同时，通过介绍系统调试流程、运行监测和故障排除方法以及日常维护和性能评估措施，让读者可以更好地了解系统的运行和维护要点。
通过本文的学习，读者将能够全面掌握建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统电气设计与安装的基本原理和实践技巧，并在实际工程项目中应用。
2. 建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统电气设计2.1 系统要求分析为了进行建筑铜铟镓硒薄膜光伏系统的电气设计，首先需要分析系统的要求。
这包括了对光伏系统的总装机容量、输出电压和电流等参数的确定。
根据建筑物的用途和能源需求，确定系统所能提供的最大功率以及与主电网之间的互联方式。
2.2 光伏组件选型与配置在确定系统总装机容量后，需要选择合适的建筑铜铟镓硒薄膜光伏组件。
考虑到建筑物空间有限以及美观性要求，应选择具有高转换效率和紧凑尺寸的光伏组件。
通过参考厂家提供的技术参数，比较不同组件在可靠性、温度系数、光谱响应等方面的差异，并根据实际需求进行配置，以实现最佳发电效果。
2.3 电气参数计算与优化完成光伏组件选型后，需要进行电气参数计算与优化。
根据建筑结构和空间布局，在不同情况下确定组件的串并联关系，以及逆变器和电池组的参数配置。
铜铟镓硒薄膜太阳能电池结构
铜铟镓硒薄膜太阳能电池结构1. 引言嘿，朋友们，今天咱们聊聊铜铟镓硒薄膜太阳能电池。
听起来有点拗口对吧？别担心，听我慢慢道来。
现在太阳能电池越来越普及，走在科技前沿的小伙伴们可得知道这玩意儿的背后故事。
铜铟镓硒（CIGS）可不是简单的材料，它就像是科技界的小明星，凭借着独特的魅力俘获了不少人的心。
大家伙儿，太阳能电池的未来可得靠它们了哦！2. 铜铟镓硒的秘密2.1 材料构成首先，铜铟镓硒这个名字可真是个舶来品，它的组成成分像是万花筒一样，各有各的精彩。
简单来说，CIGS由铜、铟、镓和硒四种元素组合而成。
这四个小家伙的关系可不简单，互相搭配得恰到好处。
就像朋友间的默契，CIGS的每个成分都有它的独特作用，像是在为电池的高效能助阵。
铜是主要的导电材料，铟和镓负责提升光吸收能力，而硒则是个调味剂，提升了整体性能。
这组合就像是一道精致的料理，每个食材都不可或缺。
2.2 制作工艺接下来，咱们说说制作工艺。
CIGS薄膜太阳能电池的生产过程可真是个“大工程”。
首先，得准备好基材，通常使用玻璃或塑料。
然后，经过一系列复杂的工艺，比如蒸发沉积和溅射，四种元素在高温下神奇地结合起来。
就好像是一场化学魔术表演，观众们眼睁睁看着原料变成薄膜。
经过这样的处理，薄膜厚度仅为几微米，相当于一根头发的千分之一。
想想看，咱们居然能把光电材料做得这么薄，科技的力量真让人瞠目结舌！3. CIGS电池的优势3.1 高效能说到CIGS太阳能电池的优势，简直是数不胜数。
首先，它的光电转化效率相当高，这意味着它能把阳光转化为电能的能力杠杠的。
就拿目前的技术来说，CIGS电池的效率可以达到20%左右，甚至更高，真是让人心动不已。
这和传统硅基太阳能电池相比，真是相形见绌，简直是“碾压”对手。
3.2 应用广泛此外，CIGS电池还有个特大优点，那就是它的应用范围极广。
无论是大型太阳能发电厂，还是小巧玲珑的家用电池，CIGS都能胜任。
想象一下，咱们在城市屋顶上，看到一排排闪闪发亮的太阳能板，背后支持它们的可能就是CIGS技术。
铜铟镓硒 应用场景-概述说明以及解释
铜铟镓硒应用场景-概述说明以及解释1.引言1.1 概述铜铟镓硒（CIGS）是一种复合半导体材料，由铜、铟、镓和硒元素组成。
这种材料具有优异的光电性能和热稳定性，因此在人们的关注下，被广泛应用于太阳能电池领域。
CIGS太阳能电池是一种高效率、薄膜型的太阳能电池。
相较于普通硅太阳能电池，CIGS太阳能电池具有更高的光电转换效率，更好的光吸收能力和较高的能量转换效率。
这使得CIGS太阳能电池在太阳能发电系统中具有更广泛的应用前景。
除了太阳能电池领域，CIGS材料还可应用于其它领域。
例如，在光电器件中，CIGS薄膜可以制成高性能的光电二极管、光探测器和光调制器等。
此外，CIGS材料还可用于制备光电导体、柔性电子器件和光催化剂等。
随着节能环保理念的不断提升，CIGS作为一种绿色材料，逐渐受到人们的关注和重视。
其在太阳能领域的广泛应用和其他领域的潜力开发，将为可再生能源和高效能源利用做出积极的贡献。
本文将针对CIGS材料的应用场景进行深入的探讨和研究。
接下来将重点介绍CIGS在太阳能电池、光电器件和其它领域的应用，以及这些应用的优势和潜在的挑战。
通过对CIGS材料的全面了解，我们能够更好地认识到它在现代科技领域的巨大价值，并推动其在未来的进一步发展和应用。
1.2文章结构2. 正文2.1 应用场景12.2 应用场景22.3 应用场景32.4 应用场景4文章结构部分的内容：本文将从不同的角度介绍铜铟镓硒（CIGS）的应用场景。
首先，将探讨CIGS在太阳能领域的应用，包括光伏发电和太阳能照明系统。
其次，将介绍CIGS在电子设备中的应用，如高性能薄膜晶体管、薄膜电池和柔性显示器。
然后，将介绍CIGS在光催化和光电催化领域的应用，如水分解和有机污染物降解。
最后，将探讨CIGS在传感器和医疗设备中的应用，如生物传感器和人工智能健康监测设备。
通过对这些应用场景的探讨，可以更好地了解CIGS在不同领域中的优势和潜力。
文章1.3 目的部分的内容可以如下所示：目的：本文旨在探讨铜铟镓硒材料的应用场景，进而展示其在不同领域的潜在价值和发展前景。
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铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池技术综述一、薄膜太阳电池概术铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池由于效率高、无衰退、抗辐射、寿命长、成本低廉等特点，是备受人们关注的一种新型光伏电池产品，经过近30年的研究和发展，其光电转化效率为所有已知薄膜太阳能电池中最高的。
而且其光谱响应范围宽，在阴雨天条件下输出功率高于其他任何种类太阳电池，因而成为最有前途的光伏器件之一。
铜铟镓硒CuInSe2（简称CIS）薄膜材料是属于Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族化合物直接带隙半导体，光吸收系数达到105量级，薄膜厚度约为1-2μm就能吸收太阳光，其禁带宽度为1.02eV。
通过掺入适量的Ga元素以代替部分的In，成为CuInSe2与CuGaSe2（简称CGS）的固溶半导体CuIn1-xGaxSe2（简称CIGS）。
CIGS电池在制作过程中，通过控制不同的Ga掺入量，其禁带宽度可在1.02-1.67eV范围内调整，这就为太阳能电池的带隙优化提供了很好的途径。
二、国内外研究现状（一）国外研究进展CIGS薄膜太阳电池材料与器件的实验室技术在发达国家趋于成熟，大面积电池组件和量产化开发是CIGS电池目前发展的总体趋势，而柔性电池和无镉电池是近几年的研究热点。
美国国家可再生能源实验室（NREL）在玻璃衬底上利用共蒸发三步工艺制备出最高效率达19.9%的电池。
这种柔性衬底CIGS太阳电池在军事上很有应用前景。
近期，CIGS小面积电池效率又创造了新的记录，达到了20.1%，与主流产品多晶硅电池效率相差无几。
美国NREL和日本松下电器公司在不锈钢衬底上制备的CIGS电池效率均超过17.5%；瑞士联邦材料科学与技术实验室（Empa）的科学家AyodhyaN.Tiwari领导的小组经过多年努力，完善了之前开发的柔性不锈钢衬底太阳能电池，实现了18.7%的效率。
由美国能源部国家光伏中心与日本“新能源和工业技术开发机构（NEDO）”联合研制的无镉CIGS电池效率达到18.6％。
这说明即使不使用CdS也能制备出高转化效率的CIGS太阳电池。
（二）国内研究进展我国研究CIGS薄膜太阳电池在二十世纪八十年代开始起步，内蒙古大学、云南师范大学和南开大学等单位开始CIS材料和电池研究。
南开大学采用蒸发法制备吸收层CIS薄膜，n型层CdS与窗口低阻层CdS：In薄膜。
1999年研制(1cm2面积)的CIS电池效率为8.83％，CIGS电池效率为9.13％。
1999年得到教育部“211”工程资助，开始研究金属预置层后硒化制备CIGS薄膜，CBD法制备过渡层CdS薄膜，溅射本征ZnO、ZnO：A1薄膜等工艺技术。
2002年得到国家“863”计划的重点投入，建立了CIGS薄膜电池10×10cm2面积组件的研究平台，为中国发展CIGS薄膜太阳电池以及化合物电子薄膜与器件奠定了基础。
南开大学信息学院光电子研究所CIGS课题组研制的CIGS薄膜太阳电池转换效率已达13％以上，其电池结构为Al／ZnO：A1／Zn0／CdS／CIGS／Mo／Glass，柔性不锈钢衬底上的转换效率也已超过9％。
2011年6月初，中国科学院深圳先进技术研究院与香港中文大学合作，成功研发出了光电转换效率达17%的铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳能电池，此技术为国内报道的CIGS太阳电池的最高转换率。
三、CIGS薄膜制备技术铜铟镓硒（CIGS）薄膜是电池的核心材料，CIGS电池的吸收层CIGS薄膜是一种多元化合物多晶半导体材料，元素配比是决定材料性能的主要因素。
由于元素成分多、结构复杂，工艺中某一项参数略有偏差，则材料的电学性能和光学性能变化很大，制备过程难于控制。
CIGS吸收层的制作方法很多，这些沉积制备方法包括：共蒸发法、后硒化法、电镀法、喷涂热解法和丝网印刷等。
其中普遍采用和制备出高效率电池的是共蒸发法和后硒化法。
其他方法沉积得到符合元素化学计量比的CIGS薄膜比较困难并且容易出现二元或一元杂相，影响了电池效率的进一步提高。
作为实验室里制备小面积的CIGS薄膜太阳电池时，共蒸发法沉积的CIGS薄膜质量明显高于其他技术手段，电池效率较高。
但由于蒸发法对设备要求严格，蒸发过程中各元素沉积速率不容易控制，大面积生产均匀性不好；溅射后硒化法被视作更理想的产业化路线，目前国际上产业化生产也多采用此方法。
（一）共蒸发制备CIGS吸收层共蒸发工艺广泛采用的是三步法制备CIGS吸收层。
目前最高转化效率的电池的CIGS吸收层正是采用共蒸发三步法制备的。
第一步：共蒸发In，Ga和Se沉积在Mo覆盖的玻璃衬底上，衬底温度250—400℃，形成In-Ga-Se 层。
第二步：共蒸发Cu和Se沉积在In-Ga-Se层上，衬底温度升高至大于540℃，形成富Cu的CIGS层。
第三步就是少量的In，Ga，Se沉积以形成少量贫铜的CIGS薄膜，衬底温度与第二步相同。
三步法与其他蒸发工艺相比，可沉积得到表面更加光滑的CIGS薄膜。
减少CIGS层的粗糙度，可以降低CIGS层与缓冲层的界面态密度，从而减少器件的暗电流。
三步法中的富铜过程有利于结晶质量的改善和晶粒尺寸的增加。
这是利用液相Cu2-xSe的作用，使CIGS晶粒重结晶，以形成CIGS大晶粒。
三步法能够得到有利于器件提高短路电流和开路电压的Ga梯度曲线。
在Mo背接触有更高的Ga含量，这种Ga分布有利于载流子向空间电荷区输运，减少其在Mo背接触的复合，提高开路电压。
另一方面薄膜前部Ga的梯度变化有利于提高器件在长波波段区域的量子效率，提高短路电流。
尽管三步共蒸发制备方法有很多优点，但是制备成分均匀的大面积电池却具有难以克服的困难，不能满足大规模产业化的要求。
在CIGS薄膜太阳能电池产业化进程中，克服其层间的附着力差，制备符合化学计量比具有黄铜矿结构的多晶薄膜吸收层是必须解决的两个最重要的工艺技术。
（二）溅射后硒化法：溅射后硒化法是目前大规模生产CIGS电池所采用的主要工艺技术。
CIG预制层采用磁控溅射系统制备，靶材为Cu、In、Ga元素的纯金属或合金靶。
工作气体为氩气。
按照一定的顺序依次溅射各靶。
磁控溅射法的工艺参数易于控制。
通过控制工作气压、溅射功率、Ar气流量、溅射顺序这些参数就可制备出性能比较好的CIG金属预置层，而且能更方便的调节各元素的化学计量比。
制备出的CIG薄膜比较致密，大面积均匀性好。
溅射法沉积速率高，产量大。
溅射法中工艺参数对制备薄膜的具体影响包括：溅射功率影响沉积速率，预置层的各元素的化学计量比和表面的粗糙程度。
过低工作压强无法保持溅射过程中稳定的辉光效应，工作压强越大，晶粒尺寸越小，表面粗糙程度越大。
Ar气流量增大，增大沉积速率和影响薄膜的致密程度。
不同的溅射顺序制备的预制层附着力、表面形貌、合金程度都存在差异。
后硒化法第二步是对金属预置层硒化形成CIGS吸收层。
现在研究较多的硒化方法是在真空或氩气环境下利用Se蒸汽进行硒化，即固态源硒化。
这一方式可避免使用剧毒的H2Se气体，因此操作更加安全，设备也相对简单。
四、CIGS薄膜太阳电池的产业化现状CIGS电池具有敏感的元素配比和复杂的多层结构，要求其工艺和设备十分严格，被国际光伏界认为是技术难度比较大的一种太阳电池。
虽然全球有上百家企业和机构置身于CIGS太阳电池产业，但是突破设备瓶颈、能够开发出大面积电池组件的只有少数几个，而单机年产高于15MW的生产线，并且电池组件商品进入市场的企业只有德国WurthSolar和Solarion公司、美国GlobalSolar公司、日本Honda、ShowaShell等少数几家公司。
对于CIGS电池技术，台湾企业界关注较多，新能公司投资7000万欧元与德国Centrotherm公司合作开发30MWCIGS电池生产线，以硒化法制备面积为1.1m×1.4m，目前良品率是面临的最大问题；台湾铼德、绿阳光电等公司自主开发，均已制备出不同面积的玻璃衬底CIGS组件，正在进行量产化开发。
南开大学现正在开发80cm×40cm玻璃衬底CIGS薄膜太阳电池连续制备技术，为60cm×120cm玻璃衬底CIGS薄膜生产线开发研制提供科学与数据。
中国的CIGS产业远远落后于欧美和日本等国家和地区，南开大学以国家“十五”863计划为依托，建设0.3MW中试线，已制备出30cm×30cm效率为7%的集成组件样品。
2008年山东孚日光伏科技有限公司与德国的Johanna合作，独家引进了中国首条CIGS商业化生产线，并在2010年顺利进入联动运行测试阶段。
青岛昌盛日电建设的大规模量产CIGS薄膜太阳能电池示范线也在2010年上半年建成投产。
综合来看，全球CIGS太阳能电池组件的产能扩张迅速。
2008年全球CIGS电池的产量在40MW左右，2009年则是更进一步，产能超过660MW，实际产量也达到180MW左右，增幅超过300%。
进入2010年以来，CIGS电池领域的研发成果积极涌现，技术水平不断提升，显示了良好的发展势头。
五、我国发展CIGS薄膜太阳电池的前景目前，世界上掌握CIGS电池生产制造核心技术的企业，几乎都是采用自主研发技术，而且设备与技术一体化，大部分设备厂商只提供整个流程中某些工艺的解决方案。
但是，在成本和资源上，该技术还是潜力巨大。
资源上：在CIGS太阳能电池的所有膜系结构中，涉及Mo、ZnO、AI、ZnS、MgO以及Cu、In、Ga、Se等材料。
除了In以外，都不是稀缺材料，而In材料资源储备在我国还是相对丰富的。
我国In的产量和已探明的储量占世界的六分之一，说明在我国发展CIGS太阳能技术在资源上具有优势和可行的。
成本：根据日本NEDO太阳光发电技术研究组合战略企划委员会的预测，到2010年CIGS太阳能电池板的价格可以达到75日元／W(相当于5RMB／W)。
根据CIGS太阳能电池的长寿命特点(有人预测100年)，若以30年寿命计算，并保守地考虑电池板(组件)的光电转化率为13％，其成本为人民币0.25元／度，此价格可以与普通民用电价格相当。
说明发展CIGS技术在成本上是具有较强的市场竞争力。
我国要发展CIGS薄膜太阳电池技术产业，应以自主创新为主题，与国内外设备厂商分别开发设备与工艺，整体组合集成创新是快速发展的有效模式。
六、功能区发展CIGS薄膜电池的思考综上所述，CIGS薄膜太阳电池具有光电转换率高、成本低、光谱响应范围宽等诸多优点，是一种极具市场竞争力的太阳电池。
但是其高转换效率的量产化问题是制约其大规模推广应用的瓶颈。
目前国内在CIGS薄膜电池大规模产业化设备研制技术和制备工艺技术（后硒化工艺技术的重复一致性问题及新工艺技术开发）研发方面仍十分欠缺，CIGS薄膜电池的产业化要取得长足发展，必须在这两项技术方面取得较大的突破。