非晶硅太阳能电池制造工艺
内部结构及生产制造工艺流程
下图是以美国Chronar公司技术为代表的内联式单结非晶硅电池内部结构示意图：
图1、内联式单结非晶硅电池内部结构示意图
生产制造工艺流程：
SnO2导电玻璃-SnO2膜切割-清洗-预热-a-Si沉积（PIN）-冷却-a-Si切割-掩膜镀铝-测试1-老化-测试2-UV保护层-封装-成品测试-分类包装
下图是以美国EPV公司技术为代表的内联式双结非晶硅电池内部结构示意图：
图2、内联式双结非晶硅电池内部结构示意图
它的生产制造工艺流程为：
SnO2导电玻璃-SnO2膜切割-清洗-预热-a-Si沉积（PIN/PIN）-冷却-a-Si切割-溅射镀铝-Al切割-测试1-老化-测试2-封装-成品测试-分类包装 内联式非晶硅电池生产工艺过程介绍：
⑴SnO2透明导电玻璃（或AZO透明导电玻璃）
规格尺寸：305 mm×915 mm×3 mm、635 mm×1245 mm×3 等
•要求：方块电阻：6～8Ω/□、8～10Ω/□、10～12Ω/□、12～14Ω/□、14～16Ω/□等透过率：≥80％膜牢固、平整，玻璃4个角、8个棱磨光（目的是减少玻璃应力以及防止操作人员受伤）
⑵红激光刻划SnO2膜
根据生产线预定的线距，用红激光（波长1064nm）将SnO2导电膜刻划成相互独立的部分，目的是将整板分为若干块，作为若干个单体电池的电极。 •激光刻划时SnO2导电膜朝上（也可朝下）
•线距：单结电池一般是10mm或5mm，双结电池一般20mm
•刻线要求：
绝缘电阻≥2MΩ
线宽（光斑直经）＜100um
线速＞500mm/S
⑶清洗
将刻划好的SnO2导电玻璃进行自动清洗，确保SnO2导电膜的洁净。 ⑷装基片
将清洗洁净的SnO2透明导电玻璃装入“沉积夹具”
基片数量：对于美国Chronar公司技术，每个沉积夹具装4片305 mm×915 mm×3 mm的基片，每批次（炉）产出6×4＝24片
对于美国EPV技术，每个沉积夹具装48片635 mm×1245 mm×3 mm的基片，即每批次（炉）产出1×48＝48片
⑸基片预热
将SnO2导电玻璃装入夹具后推入烘炉进行预热。
⑹a-Si沉积
基本预热后将其转移入PECVD沉积炉，进行PIN（或PIN/PIN）沉积。
•根据生产工艺要求控制：沉积炉真空度，沉积温度，各种工作气体流量，沉积压力，沉积时间，射频电源放电功率等工艺参数，确保非晶硅薄膜沉积质量。
沉积P、I、N层的工作气体P层：硅烷（SiH4）、硼烷（B2H6）、甲烷（CH4）、高纯氩（Ar）、高纯氢（H2）I层：硅烷（SiH4）、高纯氢（H2）N层：硅烷（SiH4）、磷烷（PH3）、高纯氩（Ar）、高纯氢（H2）
•各种工作气体配比有两种方法：第一种：P型混合气体，N型混合气体由国内专业特种气体厂家配制提供。第二种：PECVD系统在线根据工艺要求调节各种气体流量配制。
⑺冷却
a-Si完成沉积后，将基片装载夹具取出，放入冷却室慢速降温。
⑻绿激光刻划a-Si膜
根据生产预定的线宽以及与SnO2切割线的线间距，用绿激光（波长532nm）将a-Si膜刻划穿，目的是让背电极（金属铝）通过与前电极（SnO2导电膜）相联接，实现整板由若干个单体电池内部串联而成。
激光刻划时a-Si膜朝下刻划要求：
线宽（光斑直经）＜100um与SnO2刻划线的线距＜100um
直线度线速＞500mm/S
⑼镀铝
镀铝的目的是形成电池的背电极，它既是各单体电池的负极，又是各子电池串联的导电通道，它还能反射透过a-Si膜层的部分光线，以增加太阳能电池对光的吸收。
•镀铝有2种方法：一是蒸发镀铝：工艺简单，设备投入小，运行成本低，但膜层均匀性差，牢固度不好，掩膜效果难保证，操作多耗人工，仅适用小面
积镀铝。二是磁控溅射镀铝：膜层均匀性好，牢固，质量保证，适应小面积镀铝，更适应大面积镀铝，但设备投资大，运行成本稍高。
•每节电池铝膜分隔有2种方法：一是掩膜法：仅适用于小面积蒸发镀铝二是绿激光刻划法：既适用于磁控溅射镀铝，也适用于蒸发镀铝。
⑽绿激光刻铝
（掩膜蒸发镀铝，没有该工序）对于蒸发镀铝，以及磁控镀铝要根据预定的线宽以及与a-Si切割线的线间距，用绿激光（波长532nm）将铝膜刻划成相互独立的部分，目的是将整个铝膜分成若干个单体电池的背电极，进而实现整板若干个电池的内部串联。
•激光刻划时铝膜朝下
•刻划要求：线宽（光斑直经）＜100um 与a-Si刻划线的线距＜100um 直线度线速＞500mm/S
⑾IV测试：
通过上述各道工序，非晶硅电池芯板已形成，需进行IV测试，以获得电池板的各个性能参数，通过对各参数的分析，来判断莫道工序是否出现问题，便于提高电池的质量。
⑿热老化：
将经IV测试合格的电池芯板置于热老化炉内，进行110℃/12h热老化，热老化的目的是使铝膜与非晶硅层结合得更加紧密，减小串联电阻，消除由于工作温度高所引起的电性能热衰减现象。
非晶硅电池封装工艺
薄膜非晶硅电池的封装方法多种多样，如何选择，是要根据其使用的区域，场合和具体要求而确定。不同的封装方法，其封装材料、制造工艺是不同的，相应的制造成本和售价也不同。下面介绍目前几种封装方法：
1、电池/UV光固胶
适用：电池芯板储存制造工艺流程：电池芯板→覆涂UV胶→紫外光固→分类储存
2、电池/PVC膜
适用：小型太阳能应用产品，且应用产品上有对太阳能电池板进行密封保护，如风帽、收音机、草坪灯、庭院灯、工艺品、水泵、充电器、小型电源等 制造工艺流程：
电池芯板→贴PVC膜→切割→边缘处理→焊线→焊点保护→检测→包装 （注：边缘处理目的是防止短路，边缘处理的方法有化学腐蚀法、激光刻划法等）
3、组件封装
⑴电池/PVC膜
适用：一般太阳能应用产品，如应急灯，要求不高的小型户用电源（几十瓦以下）等
制造工艺流程：
电池芯板（或芯板切割→边缘处理）→贴PVC膜→焊线→焊点保护→检测→装边框（电池四周加套防震橡胶）→装插座→检测→包装
该方法制造的组件特点：制造工艺简单、成本低，但防水性、防腐性、可靠性差。
⑵电池/EVA/PET（或TPT）
适用：一般太阳能应用产品，如应急灯，户用发电系统等制造工艺流程：电池芯板（或芯板切割→边缘处理）→焊涂锡带→检测→EVA/PET
层压→检测→装边框（边框四周注电子硅胶）→装接线盒（或装插头）→连接线夹→检测→包装该方法制造的组件特点：防水性、防腐性、可靠性好，成本高。 ⑶电池/EVA/普通玻璃
适用：发电系统等
制造工艺流程：
电池芯板→电池四周喷砂或激光处理（10mm）→超声焊接→检测→层压（电池/EVA/经钻孔的普通玻璃）→装边框（或不装框）→装接线盒→连接线夹→检测→包装
该方法制造的组件特点：防水性、防腐性、可靠性好，成本高。
⑷钢化玻璃/EVA/电池/EVA/普通玻璃
适用：光伏发电站等
制造工艺流程：
电池芯板→电池四周喷砂或激光处理（10mm）→超声焊接→检测→层压（钢化玻璃/EVA/电池/EVA/经钻孔的普通玻璃）→装边框（或不装框）→装接线盒→连接线夹→检测→包装
该方法制造的组件特点：稳定性和可靠性好，具有抗冰雹、抗台风、抗水汽渗入、耐腐蚀、不漏电等优点，但造价高。
碲化镉薄膜太阳能电池
碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe电池，它是一种以p型CdTe和n型Cd的异质结为基础的薄膜太阳能电池。
碲化镉薄膜太阳能电池生产工艺流程图
成都中光电阿波罗太阳能有限公司
碲化镉薄膜太阳能电池的优点
理想的禁带宽度
CdTe的禁带宽度一般为1.45eV，CdTe的光谱响应和太阳光谱非常匹配。 高光吸收率
CdTe的吸收系数在可见光范围高达104cm-1以上，95%的光子可在1μm厚的吸收层内被吸收。
转换效率高
碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为28%。
电池性能稳定一般的碲化镉薄膜太阳能电池的设计使用时间为20年。 电池结构简单
制造成本低，容易实现规模化生产。
碲化镉薄膜太阳能电池的结构
碲化镉薄膜太阳能电池是在玻璃或是其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而构成的光伏器件。一般标准的碲化镉薄膜太阳能电池由五层结构组成:
人们认为，碲化镉薄膜太阳能电池是太阳能电池中最容易制造的
,因而它向商品化进展最快。 提高效率就是,适当减薄窗口层CdS 的厚度，可减少
微晶硅薄膜太阳能电池
微晶硅薄膜太阳能电池生产工艺:
磁控溅射制备微晶硅薄膜
目前在工业上广泛采用的CVD技术制备硅膜，工艺和设备复杂，成本高，且在安全和环保环节上投入巨大。我们在国内首创出了微晶硅薄膜的PVD法沉积工艺，在温度低于300度的条件下，在单晶硅片和普通玻璃片上制备出不同结晶度的微晶硅薄膜和纳米结构硅薄膜，可以得到具有高度方向取向生长的微晶硅薄膜，并实现了控制工艺的稳定性和可重复性。利用磁控溅射技术成功实现微晶硅薄膜的制备是一项重大突破，从根本上克服了现有技术的缺点，具有绿色、高效、简单等优点。
产品主要技术指标：
制备优良的绒面正面电极，i层微晶硅薄膜晶化率在40%～70%之间，光电导率102～103 -1cm-1，通过材料、结构、生长技术的优化设计最终使小面积电池样品的初始光电转换效率≥10%，大面积电池样品的初始光电转换效率≥8%,光效衰退率≤6%。
主要技术参数：
1、重量：2500kg 2、发动机功率：85hp
3、切削滚筒切削长度：＞566mm，滚筒开口宽度：＞418mm
4、进料轮直径：508mm，进料口高度：318m
5、进料台长×宽：1200×380mm，装料高度：1016mm
8、进料类型：输送带（带宽460mm，输送速度214m/min）
铜铟镓硒电池片加工工艺CIGS
铜铟镓硒太阳能电池板的制造
用交替溅射的方法制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池预置层。通过可变占空比的电源控制器实现对Cu/Ga合金靶以及In靶溅射时间的控制，进而实现对最后元素配比的控制。实验中发现，在一个溅射周期中，Cu/Ga合金靶溅射时间对最后成分影响最大，其次是In靶溅射时间，非溅射时间的长短对成分也有影响。交替溅射制备的铜铟镓硒预置层经过XRD检测，合金相主要为Cu11In9。
“溅射金属预制层再硒化、硫化”所生产的CIGS薄膜太阳电池是目前世界上技术最先进、工业化生产最成熟的第二代光伏产品。CIGS薄膜是由铜、铟、硒等金属元素组成的直接带隙化合物半导体材料，其对可见光的吸收系数为所有薄膜电池材料中最高的，而原材料的消耗却远低于传统晶体硅太阳电池。与高效率高成本的晶体硅太阳电池和低效率低成本的非晶硅太阳电池相比，CIGS太阳电池具有高效率低成本长寿命的多重优势，是最有希望降低光伏发电成本的高效薄膜太阳电池，并且它可以充分利用我国丰富的铟资源，是真正符合国家法规鼓励条款的适合中国国情的可再生能源技术，具有广阔的发展前景。
铜铟镓硒太阳能薄膜电池的构造
CIGS薄膜示意图
衬底为覆有Mo层的钠钙玻璃，一般采用直流磁控溅射法沉积Mo钼作为支持层。而CIGS薄膜的生长则采用三步共蒸发。再采用水浴法沉积CdS薄膜，接着溅射双层的ZnO薄膜，再用电子束蒸发制备Ni/Al电极，最后上面再覆盖一层增透膜MgF2。
1.铜铟镓硒薄膜太阳电池制备工艺
铜铟镓硒薄膜太阳电池是在玻璃或其它廉价材料上沉积
多层薄膜，薄膜总厚度仅为3～4 微米。该电池成本低，约为
晶体硅太阳电池的1/2～1/3 左右；性能稳定，没有衰退现象；
抗辐射能力强，适合于空间使用；弱光特性好,在阴雨天也有
较高的输出功率；光电转换效率是所有薄膜电池中最高的。
其具体制备工艺流程见图1。
非晶硅太阳能电池制造工艺
内部结构及生产制造工艺流程
下图是以美国Chronar公司技术为代表的内联式单结非晶硅电池内部结构示意图：
图1、内联式单结非晶硅电池内部结构示意图
生产制造工艺流程：
SnO2导电玻璃-SnO2膜切割-清洗-预热-a-Si沉积（PIN）-冷却-a-Si切割-掩膜镀铝-测试1-老化-测试2-UV保护层-封装-成品测试-分类包装
下图是以美国EPV公司技术为代表的内联式双结非晶硅电池内部结构示意图：
图2、内联式双结非晶硅电池内部结构示意图
它的生产制造工艺流程为：
SnO2导电玻璃-SnO2膜切割-清洗-预热-a-Si沉积（PIN/PIN）-冷却-a-Si切割-溅射镀铝-Al切割-测试1-老化-测试2-封装-成品测试-分类包装 内联式非晶硅电池生产工艺过程介绍：
⑴SnO2透明导电玻璃（或AZO透明导电玻璃）
规格尺寸：305 mm×915 mm×3 mm、635 mm×1245 mm×3 等
•要求：方块电阻：6～8Ω/□、8～10Ω/□、10～12Ω/□、12～14Ω/□、14～16Ω/□等透过率：≥80％膜牢固、平整，玻璃4个角、8个棱磨光（目的是减少玻璃应力以及防止操作人员受伤）
⑵红激光刻划SnO2膜
根据生产线预定的线距，用红激光（波长1064nm）将SnO2导电膜刻划成相互独立的部分，目的是将整板分为若干块，作为若干个单体电池的电极。 •激光刻划时SnO2导电膜朝上（也可朝下）
•线距：单结电池一般是10mm或5mm，双结电池一般20mm
•刻线要求：
绝缘电阻≥2MΩ
线宽（光斑直经）＜100um
线速＞500mm/S
⑶清洗
将刻划好的SnO2导电玻璃进行自动清洗，确保SnO2导电膜的洁净。 ⑷装基片
将清洗洁净的SnO2透明导电玻璃装入“沉积夹具”
基片数量：对于美国Chronar公司技术，每个沉积夹具装4片305 mm×915 mm×3 mm的基片，每批次（炉）产出6×4＝24片
对于美国EPV技术，每个沉积夹具装48片635 mm×1245 mm×3 mm的基片，即每批次（炉）产出1×48＝48片
⑸基片预热
将SnO2导电玻璃装入夹具后推入烘炉进行预热。
⑹a-Si沉积
基本预热后将其转移入PECVD沉积炉，进行PIN（或PIN/PIN）沉积。
•根据生产工艺要求控制：沉积炉真空度，沉积温度，各种工作气体流量，沉积压力，沉积时间，射频电源放电功率等工艺参数，确保非晶硅薄膜沉积质量。
沉积P、I、N层的工作气体P层：硅烷（SiH4）、硼烷（B2H6）、甲烷（CH4）、高纯氩（Ar）、高纯氢（H2）I层：硅烷（SiH4）、高纯氢（H2）N层：硅烷（SiH4）、磷烷（PH3）、高纯氩（Ar）、高纯氢（H2）
•各种工作气体配比有两种方法：第一种：P型混合气体，N型混合气体由国内专业特种气体厂家配制提供。第二种：PECVD系统在线根据工艺要求调节各种气体流量配制。
⑺冷却
a-Si完成沉积后，将基片装载夹具取出，放入冷却室慢速降温。
⑻绿激光刻划a-Si膜
根据生产预定的线宽以及与SnO2切割线的线间距，用绿激光（波长532nm）将a-Si膜刻划穿，目的是让背电极（金属铝）通过与前电极（SnO2导电膜）相联接，实现整板由若干个单体电池内部串联而成。
激光刻划时a-Si膜朝下刻划要求：
线宽（光斑直经）＜100um与SnO2刻划线的线距＜100um
直线度线速＞500mm/S
⑼镀铝
镀铝的目的是形成电池的背电极，它既是各单体电池的负极，又是各子电池串联的导电通道，它还能反射透过a-Si膜层的部分光线，以增加太阳能电池对光的吸收。
•镀铝有2种方法：一是蒸发镀铝：工艺简单，设备投入小，运行成本低，但膜层均匀性差，牢固度不好，掩膜效果难保证，操作多耗人工，仅适用小面
积镀铝。二是磁控溅射镀铝：膜层均匀性好，牢固，质量保证，适应小面积镀铝，更适应大面积镀铝，但设备投资大，运行成本稍高。
•每节电池铝膜分隔有2种方法：一是掩膜法：仅适用于小面积蒸发镀铝二是绿激光刻划法：既适用于磁控溅射镀铝，也适用于蒸发镀铝。
⑽绿激光刻铝
（掩膜蒸发镀铝，没有该工序）对于蒸发镀铝，以及磁控镀铝要根据预定的线宽以及与a-Si切割线的线间距，用绿激光（波长532nm）将铝膜刻划成相互独立的部分，目的是将整个铝膜分成若干个单体电池的背电极，进而实现整板若干个电池的内部串联。
•激光刻划时铝膜朝下
•刻划要求：线宽（光斑直经）＜100um 与a-Si刻划线的线距＜100um 直线度线速＞500mm/S
⑾IV测试：
通过上述各道工序，非晶硅电池芯板已形成，需进行IV测试，以获得电池板的各个性能参数，通过对各参数的分析，来判断莫道工序是否出现问题，便于提高电池的质量。
⑿热老化：
将经IV测试合格的电池芯板置于热老化炉内，进行110℃/12h热老化，热老化的目的是使铝膜与非晶硅层结合得更加紧密，减小串联电阻，消除由于工作温度高所引起的电性能热衰减现象。
非晶硅电池封装工艺
薄膜非晶硅电池的封装方法多种多样，如何选择，是要根据其使用的区域，场合和具体要求而确定。不同的封装方法，其封装材料、制造工艺是不同的，相应的制造成本和售价也不同。下面介绍目前几种封装方法：
1、电池/UV光固胶
适用：电池芯板储存制造工艺流程：电池芯板→覆涂UV胶→紫外光固→分类储存
2、电池/PVC膜
适用：小型太阳能应用产品，且应用产品上有对太阳能电池板进行密封保护，如风帽、收音机、草坪灯、庭院灯、工艺品、水泵、充电器、小型电源等 制造工艺流程：
电池芯板→贴PVC膜→切割→边缘处理→焊线→焊点保护→检测→包装 （注：边缘处理目的是防止短路，边缘处理的方法有化学腐蚀法、激光刻划法等）
3、组件封装
⑴电池/PVC膜
适用：一般太阳能应用产品，如应急灯，要求不高的小型户用电源（几十瓦以下）等
制造工艺流程：
电池芯板（或芯板切割→边缘处理）→贴PVC膜→焊线→焊点保护→检测→装边框（电池四周加套防震橡胶）→装插座→检测→包装
该方法制造的组件特点：制造工艺简单、成本低，但防水性、防腐性、可靠性差。
⑵电池/EVA/PET（或TPT）
适用：一般太阳能应用产品，如应急灯，户用发电系统等制造工艺流程：电池芯板（或芯板切割→边缘处理）→焊涂锡带→检测→EVA/PET
层压→检测→装边框（边框四周注电子硅胶）→装接线盒（或装插头）→连接线夹→检测→包装该方法制造的组件特点：防水性、防腐性、可靠性好，成本高。 ⑶电池/EVA/普通玻璃
适用：发电系统等
制造工艺流程：
电池芯板→电池四周喷砂或激光处理（10mm）→超声焊接→检测→层压（电池/EVA/经钻孔的普通玻璃）→装边框（或不装框）→装接线盒→连接线夹→检测→包装
该方法制造的组件特点：防水性、防腐性、可靠性好，成本高。
⑷钢化玻璃/EVA/电池/EVA/普通玻璃
适用：光伏发电站等
制造工艺流程：
电池芯板→电池四周喷砂或激光处理（10mm）→超声焊接→检测→层压（钢化玻璃/EVA/电池/EVA/经钻孔的普通玻璃）→装边框（或不装框）→装接线盒→连接线夹→检测→包装
该方法制造的组件特点：稳定性和可靠性好，具有抗冰雹、抗台风、抗水汽渗入、耐腐蚀、不漏电等优点，但造价高。
碲化镉薄膜太阳能电池
碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe电池，它是一种以p型CdTe和n型Cd的异质结为基础的薄膜太阳能电池。
碲化镉薄膜太阳能电池生产工艺流程图
成都中光电阿波罗太阳能有限公司
碲化镉薄膜太阳能电池的优点
理想的禁带宽度
CdTe的禁带宽度一般为1.45eV，CdTe的光谱响应和太阳光谱非常匹配。 高光吸收率
CdTe的吸收系数在可见光范围高达104cm-1以上，95%的光子可在1μm厚的吸收层内被吸收。
转换效率高
碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为28%。
电池性能稳定一般的碲化镉薄膜太阳能电池的设计使用时间为20年。 电池结构简单
制造成本低，容易实现规模化生产。
碲化镉薄膜太阳能电池的结构
碲化镉薄膜太阳能电池是在玻璃或是其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而构成的光伏器件。一般标准的碲化镉薄膜太阳能电池由五层结构组成:
人们认为，碲化镉薄膜太阳能电池是太阳能电池中最容易制造的
,因而它向商品化进展最快。 提高效率就是,适当减薄窗口层CdS 的厚度，可减少
微晶硅薄膜太阳能电池
微晶硅薄膜太阳能电池生产工艺:
磁控溅射制备微晶硅薄膜
目前在工业上广泛采用的CVD技术制备硅膜，工艺和设备复杂，成本高，且在安全和环保环节上投入巨大。我们在国内首创出了微晶硅薄膜的PVD法沉积工艺，在温度低于300度的条件下，在单晶硅片和普通玻璃片上制备出不同结晶度的微晶硅薄膜和纳米结构硅薄膜，可以得到具有高度方向取向生长的微晶硅薄膜，并实现了控制工艺的稳定性和可重复性。利用磁控溅射技术成功实现微晶硅薄膜的制备是一项重大突破，从根本上克服了现有技术的缺点，具有绿色、高效、简单等优点。
产品主要技术指标：
制备优良的绒面正面电极，i层微晶硅薄膜晶化率在40%～70%之间，光电导率102～103 -1cm-1，通过材料、结构、生长技术的优化设计最终使小面积电池样品的初始光电转换效率≥10%，大面积电池样品的初始光电转换效率≥8%,光效衰退率≤6%。
主要技术参数：
1、重量：2500kg 2、发动机功率：85hp
3、切削滚筒切削长度：＞566mm，滚筒开口宽度：＞418mm
4、进料轮直径：508mm，进料口高度：318m
5、进料台长×宽：1200×380mm，装料高度：1016mm
8、进料类型：输送带（带宽460mm，输送速度214m/min）
铜铟镓硒电池片加工工艺CIGS
铜铟镓硒太阳能电池板的制造
用交替溅射的方法制备铜铟镓硒薄膜太阳能电池预置层。通过可变占空比的电源控制器实现对Cu/Ga合金靶以及In靶溅射时间的控制，进而实现对最后元素配比的控制。实验中发现，在一个溅射周期中，Cu/Ga合金靶溅射时间对最后成分影响最大，其次是In靶溅射时间，非溅射时间的长短对成分也有影响。交替溅射制备的铜铟镓硒预置层经过XRD检测，合金相主要为Cu11In9。
“溅射金属预制层再硒化、硫化”所生产的CIGS薄膜太阳电池是目前世界上技术最先进、工业化生产最成熟的第二代光伏产品。CIGS薄膜是由铜、铟、硒等金属元素组成的直接带隙化合物半导体材料，其对可见光的吸收系数为所有薄膜电池材料中最高的，而原材料的消耗却远低于传统晶体硅太阳电池。与高效率高成本的晶体硅太阳电池和低效率低成本的非晶硅太阳电池相比，CIGS太阳电池具有高效率低成本长寿命的多重优势，是最有希望降低光伏发电成本的高效薄膜太阳电池，并且它可以充分利用我国丰富的铟资源，是真正符合国家法规鼓励条款的适合中国国情的可再生能源技术，具有广阔的发展前景。
铜铟镓硒太阳能薄膜电池的构造
CIGS薄膜示意图
衬底为覆有Mo层的钠钙玻璃，一般采用直流磁控溅射法沉积Mo钼作为支持层。而CIGS薄膜的生长则采用三步共蒸发。再采用水浴法沉积CdS薄膜，接着溅射双层的ZnO薄膜，再用电子束蒸发制备Ni/Al电极，最后上面再覆盖一层增透膜MgF2。
1.铜铟镓硒薄膜太阳电池制备工艺
铜铟镓硒薄膜太阳电池是在玻璃或其它廉价材料上沉积
多层薄膜，薄膜总厚度仅为3～4 微米。该电池成本低，约为
晶体硅太阳电池的1/2～1/3 左右；性能稳定，没有衰退现象；
抗辐射能力强，适合于空间使用；弱光特性好,在阴雨天也有
较高的输出功率；光电转换效率是所有薄膜电池中最高的。
其具体制备工艺流程见图1。