[00917789]CIGS薄膜太阳电池低成本非真空制造技术

项目的背景及目的：能源危机、环境污染等问题促使光伏产业迅猛发展，年增长率超过40%；特别是薄膜太阳能电池2007年大幅增长了120%。但是，太阳电池的成本偏高，繁荣主要依靠各国政府的政策扶持。CIGS薄膜电池具有效率高，无衰退、抗幅射、寿命长等特点。该项目采用非真空技术制备CIGS薄膜太阳电池，可以进一步降低这种电池的成本，预计可达到0.6$/W。这种技术在美国已经引起极大的重视，成为研发的主流方向。技术原理与工艺流程：该项目产品结构为：衬底/Mo/CIGS/CdS/I-ZnO/ZnO:Al/Ni-Al；其中光吸收层CIGS薄膜为p型半导体，其表面贫Cu呈n型与缓冲层CdS和I-ZnO共同成为n层，构成浅埋式p-n结。太阳光照射在电池上产生电子与空穴，被p-n结的自建电场分离，从而输出电能。工艺流程：普通钠钙玻璃清洗→Mo的溅射沉积→非真空法沉积CIGS薄膜预置层→快速加热硒化处理(RTP)→化学水浴法沉积CdS或ZnS→本征ZnO溅射沉积→ZnO:Al透明导电膜的溅射沉积→Ni/Al电极沉积等。主要技术性能指标小面积电池指标：效率7.16%(FF=0.53,Voc=478mV，Jsc=28.24mA/cm<'2>)技术水平及用途，该项目实验室样品已经开发出来，技术水平处于国内领先地位。应用前景分析及效益预测该产品直接将太阳光转变为电能，作为工业及家庭用电，可以制作成为独立的发电系统。国内有不少企业正在准备投资生产CIGS薄膜电池，但都采用的是真空法，低成本的非真空法技术将成为它们的升级技术。若建立1MW的中试线，以平均转换效率6%、成品率80%计算，年产值为2240万元(28元/Wp)，利润640万元(成本20元/Wp)。随着效率的提高，生产规模的扩大，效益还可以有较大幅度的增加。产业化条件(包括：人员、原料、设备和生产场地的要求及投资规模)前期投资500万元用于购买、研制设备以及原材料费用。申请专利号200810053356.6；应用行业：可再生能源。