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CIGS薄膜太陽能電池

硒化銦鎵(Copper Indium Gallium Diselenide,簡稱為CIGS)為薄膜太陽能電池一種,是薄膜太陽能電池中轉換效率最佳者,可使用軟性基板,其與矽晶太陽能電池相比,只需極小部份的矽原料,而轉換效率可以達到20%,且在生產過程中消耗的能源為傳統矽基太陽能電池的一半,由於具有較高光電轉換效率和低成本等優勢而看好。

CIGS為太陽能電池使用的材料的化合物半導體,會隨著銦鎵含量的不同,對光吸收範圍可從1.02ev至1.68ev。在標準環境測試光電轉換率可達19.5%,如果透過聚光裝置的輔助,光電轉換率已達30%,若使用軟性塑膠基板光電轉換率最佳可達14%。

CIGS 薄膜太陽能電池結構與非晶型矽太陽能電池差別在於光電層與導電玻璃間有一緩衝層(buffer layer),這層材質多為硫化鉻(CdS)。其載體可使用可撓性材質,因此製程可使用roll-to-roll方式。

商業化製程是由shell solar所研發出來,製程中需有一系列真空程序,使得製造成本和硬體設備費用較高。而另一家美國業者ISET則是投入非真空技術,透過奈米技術,以類似油墨製程(ink process)製備層狀結果,已初步成功。而實驗室常使用同步揮發式製程,由於有放大不易的缺點,所以商業化的可行性不高。

CIGS現有的鍍膜技術,真空製程技術可分成共蒸鍍(Co- evaporation)、硒化(Selenization)、濺鍍(Sputtering);而非真空製程技術可分為塗佈製程(Coating Process)、電沉積(Electrodeposition)、化學噴灑熱解法(Chemical spray Pyrolysis)。

CIGS 薄膜太陽能電池的結構,最底層為基板(Substrate),通常使用的材質有玻璃(Glass)或是具有可撓性的金屬(如合金箔、箔等)和Polyimide (PI),基板上會濺鍍一層Mo 背電極主要利於電傳導,往上一層為CIGS光吸收層,再上一層為半導體CdS,功能具有緩衝作用之外,也可幫助電子能有效的傳導,而i-ZnO 層主要是用來防止太陽能電池在進行發電過程中,受到Shunting的因素使得元件的效能減少,再上一層為AznO為透明導電層,此層除了作為上電極之外,還須能讓光線順利通過到達CIGS光吸收層,最後會鍍上金屬導線。

CIGS優勢條件

其它CIGS薄膜太陽能電池優點:

一、吸收範圍較廣

二、照射強度與角度彈性較大

三、可撓式

四、容易大面積化

五、低原料成本消耗

由於看好CIGS 薄膜太陽能電池發展,許多國際知名公司也投入此領域,如IBMGOOGLEHonda等。而國內有昇陽科所轉投資的新能、錸德投資的太陽海等。

2008年10月錸德宣布與全球前三大的玻璃廠Scheuten合資設立新公司,切入CIGS薄膜太陽能電池,為國內首家CIGS薄膜太陽能電池製造廠。公司CIGS薄膜太陽能電池板2010年已開始試產和調整良率的階段,最快將於2010年下半年產量。

國內工具機正峰新,也積極參於CIGS太陽能領域發展,其CIGS薄膜太陽能電池第一條30MW生產線,已於2010年第一季架設完畢,預計於7月開始小量出貨,並於同年第四季將在擴充第二條生產線。未來公司以CIGS原料和設備整廠輸出業務為主。

2010年4月6日台灣 CIGS 產業聯盟正式成立,成員包含台積電友達均豪、光洋、旺能正峰新能源、新能等數十家上中下游廠商,涵蓋整個產業從材料端、製程端、設備端及系統端。

2010年6月16日台積電宣布旗下VentureTech Alliance公司投資美商Stion公司5000萬美元(折合新台幣約16億元),並持有該公司約21%的股份,取得薄膜CIGS製程技術,雙方並在技術授權、生產供應以及合作開發方面簽訂協議。

摘自:

http://www.funddj.com/KMDJ/wiki/wikiviewer.aspx?keyid=33a047d9-1766-4774-94dc-fda31b908c2b



薄膜太陽能電池製造廠商:聯相光電富陽光電旭能光電綠能科技新能光電茂迪奇美能源大億光電大豐能源鑫笙能源威奈聯合嘉晶電子崇越科技台達電中環宇通光電
薄膜太陽能測試設備廠商:
慶聲科技



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