成果信息

铜铟硒（CIS）太阳能电池是多元化合物半导体薄膜电池，它是在玻璃或是其它廉价衬底上依次沉积多层薄膜而构成的光伏器件，其结构如图所示。在玻璃衬底到最顶层依次是：金属Mo背电极/ CIS吸收层/ CdS过渡层/本征ZnO(i-ZnO)层/ZnO:Al窗口层，最后可以选择在表面依次镀上减反射层(AR Coating)来增加光的入射，再镀上金属栅极用于引出电流。 CIS电池的特点 低成本：CIS电池采用了廉价的Na-Lime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，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。 高效率：禁带宽度（1.1eV）适于太阳光的光电转换；容易形成固溶体以控制禁带宽度的特点，目前实验室样片效率达到18.8％。 可大规模生产：近二十年的研究表明，CIS电池的界面是化学稳定的；亚稳态缺陷对载流子有正面的影响；而Cu漂移是可逆的，它的漂移缓解了在材料中的化学势产生的缺陷梯度，这种适应性使其有很好的抗辐照和抗污染能力，从而具备大规模生产的优势。我们的生产技术，目前是该种电池转化效率的世界纪录保持者，同时有工厂支持后续的生产工作，处于国内的领先水平。 )

背景介绍

太阳能是最理想的新能源，它是各种再生能源中最重要的基本能源，太阳能存在许多优点：太阳能随处可得，数量巨大，无需运输；取之不尽，用之不竭的可再生性；既清洁又安全无污染，也不会影响生态环境。太阳能光伏发电可以将太阳光直接转化为电能。自从1954年，光伏发电技术飞速发展，仅仅经过50多年的时间，已成为空间卫星的基本电源和地面无电、少电地区及特殊领域的重要电源。而光伏发电在空间作为电源以及在地面系统方面的应用，得到了很好的发展，在一些特殊领域的应用还需要进一步的研究。)

应用前景

目前光伏市场占有率：晶体硅 (c-Si) 光伏占主导地位 ，目前市场占有率超过90%。但低成本薄膜光伏正在快速兴起，对晶体硅市场形成挑战。预期到2020薄膜光伏市场占有率会从现在<10%年增长到30%，达到1.5万兆瓦的规模。 薄膜化合物市场成长会最迅速。其超低的制造成本（晶体硅的1/3或薄膜硅的1/2）及适中的换效率（10%~15%），会率先领导光伏发电率达到与煤发电成本等同的水平。其市场占有率期待占整个光伏市场15%以上，在2015达到3000兆瓦，在2020年超过1万兆瓦。中国化合物光伏前景：中国具有开发薄膜化合物市场得天独厚的矿产资源条件，铟、碲、硒藏量丰富，提纯技术成熟。特别是具有地球上最独特碲的矿产资源，可以支持上亿兆瓦光伏产业。充分利用这一资源，不仅会大幅度降低光伏发电成本，加速中国光伏的利用，还将产生上千亿的产值。 )