CIS電池是一種利用Cu (InGa) Sez/CdS 結以及Mo背面接觸層來製造的太陽電池。該電池採用碳酸鹽玻璃作為襯底，在其上濺射一層Mo層作為背面接觸層，然後沉積Cu( InGa)Se，再採用化學沉積的方法製作CdS層，形成Cu( InGa) Sez /CdS結。上面再通過濺射或CVD方法沉積高阻和高電導率的ZnO層，最後再製作電極柵線。
基本介紹
- 中文名：CIS電池
- 外文名：CIS Battery
- 學科：電力工程
- 領域：工程技術
- 範圍：能源
- 襯底：碳酸鹽玻璃
簡介,電池結構,工藝過程,電池性能,
簡介
Bell實驗室早在1970年代就開始了CIS太陽電他的研究工作，採用在P型單晶CIS上蒸鍍N型CdS的方法製作該種太陽電池。當時製作的薄膜是為了最佳化當時的矽太陽電池。在一個晴朗的天氣測量到的電池效率達到了12%。由於CIS本身良好的內在本質，研究人員開始採用各種方法製作CIS/CdS太陽電池。1981 年波音公司最早製作出了效率達到9.4%的電池。
世界上有10 多家公司製作出了較高效率的基於CIS的太陽電池，這些電池基本上都採用同樣的基本電池結構，即在鉬背電極上製作CulnGaSe/CaS結。從20世紀80年代到90年代，很多企業都在致力於這種電池的商業開發，但是始終沒有獲得令人滿意的效果。隨著新技術、新工藝的出現，如共蒸法、硒化法等的出現，太陽電池的效率已經有了很大的提高。CIGS電池的最高效率已經達到的19%以上。同時，許多公司正在致力於大規模生產的開發工作，如Shell Solar開始生產5W、10W、 20W、40W等不同規格的組件，德國的Warth Solar 採用最先進的工藝方法共蒸法製作出了大面積的效率達到12%以上的電池，在美國，EPV、ISET、GSE等在研究“卷到卷”的工藝。在日本，Showa Shell、Matsushita採用硒化和共蒸工藝。這些公司都在進行批量生產的開發工作。
但是CIS電池的製造工藝遠比晶體電池和非晶矽太陽電池複雜，所以要獲得令人滿意的效果，還必須經過不懈的努力才能達到。
電池結構
儘管製造CIS電池有著各種各樣的工藝方法，但是電池的基本結構基本是相同的。它們都是圍繞著基本的電池結構即Cu (InGa) Sez/CdS 結以及Mo背面接觸層來製造太陽電池的。該電池採用碳酸鹽玻璃作為襯底，在其上濺射一層Mo層作為背面接觸層，然後沉積Cu( InGa)Se，再採用化學沉積的方法製作CdS層，形成Cu( InGa) Sez /CdS結。上面再通過濺射或CVD方法沉積高阻和高電導率的ZnO層，最後再製作電極柵線。
工藝過程
對於CIS電池的製作，主要著重Cu( InGa)Ser薄膜的製作，有各種沉積Cu( InGa)Sez薄膜的方法，最普遍採用的為共蒸法和兩步法。
電池性能
很顯然，Cu(InGa)Se2電池具有很高的光電轉換效率，隨著研究的深入、科學和技術知識進一步積累，電池可以進一步最佳化。有理由相信這種電池的光電轉換效率將會大於20%。這種電池的短路電流可以達到35.2mA/cm(AM1.5)。
