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時下的中國光伏產(chǎn)業(yè)，多晶硅與薄膜太陽能電池的爭論不絕于耳，關(guān)注度最高的不外乎是轉(zhuǎn)換效率、規(guī)模化可能性、組件可靠性及系統(tǒng)成本等。當(dāng)硅基薄膜電池在轉(zhuǎn)換效率上一直處于被動地位時，薄膜陣營的CIGS(銅銦鎵硒)太陽能電池似乎大有后來居上的勢頭。

“CIGS太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率比硅基薄膜電池高，目前量產(chǎn)的電池轉(zhuǎn)換效率約為10%。實驗室數(shù)據(jù)則更高，且未來提升的空間非常大。”Veeco大中華區(qū)總經(jīng)理王克揚表示，“CIGS可制造出柔性襯底的太陽能電池，實用性將是其另一優(yōu)勢。”CIGS顧名思義，就是銅、銦、鎵、硒四種元素的縮寫，也就意味著這種電池的制造與四種元素材料的來源息息相關(guān)。中國地大物博，銦和硒在中國的儲量超過全球總量的60%，也就是說，中國在發(fā)展CIGS電池方面有著先天的優(yōu)勢。

那么，資源豐富為何沒有促使CIGS出現(xiàn)“井噴式”的發(fā)展呢？“技術(shù)和環(huán)保是CIGS的兩大攔路虎。”王克揚坦陳，“CIGS電池的技術(shù)較為復(fù)雜，其中的吸收層是影響效率的關(guān)鍵，而且不易控制。長期來看，我們有足夠的銦可用。銦主要是鋅礦石處理的副產(chǎn)品，目前提煉銦主要受設(shè)施和工藝經(jīng)濟性的限制。另外，CIGS電池中的緩沖層CdS是有毒的，對它的環(huán)保控制以及尋找可替代性技術(shù)也是當(dāng)今的研究熱點。許多含Zn以及In的薄膜，如ZnO、ZnS、ZnInxSey等都極有希望使得CIGS擺脫‘環(huán)保能源不環(huán)保’的尷尬境地。”

眾所周知，CIGS的制造是在Soda-Lime玻璃基片或柔性背底上先鍍Mo底電極。電池的制備是將Cu、In、Ga金屬和Se源在真空腔室內(nèi)進行多元共蒸發(fā)，或是將金屬Cu、In、Ga通過濺射、蒸發(fā)或電沉積按配比成膜，再在Se氣氛中硒化。目前，Veeco的CIGS太陽能設(shè)備有兩大產(chǎn)品線：FastLine與FastFlex，分別用于玻璃與柔性襯底的太陽能電池制造。FastLine是采用蒸鍍技術(shù)，利用直線型噴嘴將化學(xué)原料噴灑于基板上，可極大提高原料利用率和降低鍍層厚度的不均勻性。傳統(tǒng)的濺射方法中，只有約45%的In被利用，大部分被損失掉。而Veeco的蒸鍍法則將In的利用提升到75%，成本得以降低。

2008年，CIGS電池的產(chǎn)量在40MW左右。雖然與多晶硅和硅基薄膜電池還無法相提并論，但CIGS電池組件在日光曝曬下性能穩(wěn)定、轉(zhuǎn)換效率提升空間大、可淀積在柔性襯底上等諸多優(yōu)點還是頗具吸引力。有分析人士認為，CIGS組件的市價有可能超過晶體硅，潛力不亞于多晶硅電池。“CIGS是直接能隙材料，比非晶硅具有更高的吸光系數(shù)，高轉(zhuǎn)換效率和低材料成本的優(yōu)勢非常明顯。”王克揚說，“基于CIGS的太陽能電廠、建筑一體化（BIPV）和便攜設(shè)備等終端市場應(yīng)用非常廣闊，CIGS在每瓦成本上的競爭力是可以預(yù)見的。”

CIGS電池最常被人詬病的劣勢是應(yīng)用面積。理論上來說，在維持CIGS電池的成本及外觀優(yōu)勢前提下，這一弱點將被克服，即在相同面積下，CIGS電池的發(fā)電量將不比多晶硅電池低，這是薄膜電池陣營的一個重大突破。市場普遍預(yù)估當(dāng)商業(yè)化薄膜光伏模塊轉(zhuǎn)換效率達到12%時，薄膜光伏電池的市場滲透率將大幅提升。

1977年，美國Maine大學(xué)率先開始了CIGS太陽能電池的研究。經(jīng)過逾30年的發(fā)展，CIGS贏得的關(guān)注似乎正在穩(wěn)步增加。也許未來它與其它熱門太陽能電池的博弈還會持續(xù)上演，但是技術(shù)進步將推動CIGS向前發(fā)展已無需再懷疑。