銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池板
學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界普遍認為太陽(yáng)能電池的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了第三代。第一代為單晶硅、多晶硅太陽(yáng)能電池，第二代為硅基、非晶硅等太陽(yáng)能薄膜電池，第三代太陽(yáng)能電池就是多結太陽(yáng)能電池。
銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池板的應用
銅銦鎵硒薄膜太陽(yáng)電池具有生產(chǎn)成本低、污染小、不衰退、弱光性能好等特點(diǎn)，光電轉換效率居各種薄膜太陽(yáng)能電池之首，接近晶體硅太陽(yáng)電池，而成本則是晶體硅電池的三分之一，被國際上稱(chēng)為“下一時(shí)代非常有前途的新型薄膜太陽(yáng)電池”。此外，該電池具有柔和、均勻的黑色外觀(guān)，是對外觀(guān)有較高要求場(chǎng)所的理想選擇，如大型建筑物的玻璃幕墻等，在現代化高層建筑等領(lǐng)域有很大市場(chǎng)。
銅銦鎵硒電站的建設已經(jīng)達到兆瓦級水平，據瑞士的SolarMax光伏并網(wǎng)逆變器公司提供的資料，2008年9月在西班牙建成了的3.24兆瓦銅銦鎵硒電站，并成功運行。這必將加快CIGS的商業(yè)應用。
采用CIGS吸收層的光伏模組可以高效的將光能直接轉換為電能。在光伏技術(shù)領(lǐng)域具有重要的地位，目前小面積電池的研發(fā)效率世界紀錄達到21.7%，組件效率達到16.5%?；谀壳靶‰姵氐难芯窟M(jìn)展，未來(lái)小組件的效率可達到21%，全面積組件有望達到18%的效率。低成本CIGS光伏模組可以使度電成本低于€0.05/kWh，并為降低CO2排放量做出重要貢獻。
產(chǎn)品和技術(shù)展望
CIGS模組產(chǎn)品和設計的多樣性為未來(lái)光伏能源的發(fā)展提供了多種可能。CIGS玻璃-玻璃產(chǎn)品可應用于光伏電站、屋頂、建筑表面。目前，柔性輕質(zhì)CIGS模組的產(chǎn)品平均開(kāi)口效率已超過(guò)16%，隨著(zhù)此類(lèi)產(chǎn)品達到更高的效率，將開(kāi)啟新的規?；瘧煤褪袌?chǎng)。
從長(cháng)期發(fā)展來(lái)看，以CIGS作為底電池，與合適的寬帶隙吸收層材料結合，形成疊層電池，可使太陽(yáng)能電池效率超過(guò)30%。由此可見(jiàn)，CIGS電池不僅是一種高競爭力的光伏技術(shù)，它還具有進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用的潛力。
CIGS模組的主要優(yōu)勢：高發(fā)電量和優(yōu)異的戶(hù)外性能
因CIGS模組具有較低溫度系數、良好的光譜響應以及較好的弱光性能，使其具有較高的發(fā)電性量，因此在大多數的氣候條件下具有較低的度電成本（LCoE）。此外，薄膜組件設計基于集成的內聯(lián)技術(shù)，可以從本質(zhì)上降低其對陰影的敏感性。低溫度系數、高的陰影遮擋容忍度、較好的弱光性能，也是BIPV應用中的關(guān)鍵需求。
可持續發(fā)展：能耗低、能量?jì)斶€時(shí)間短、材料消耗少
基于薄膜太陽(yáng)能電池的本質(zhì)特性-較短的能量?jì)斶€時(shí)間和最少的高純度材料的應用-薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)電成本可低于傳統能源方式。若計算碳足跡，薄膜太陽(yáng)能電池具有顯著(zhù)的優(yōu)勢，是一種真正的可持續發(fā)展能源。此外，在光伏組件達到壽命期后，其完整回收利用在技術(shù)上是完全可行的，未來(lái)可依據需求進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用?；谝陨显?，CIGS技術(shù)在光伏規?；瘧梅矫媸且环N最具可持續性的解決方案。
可信賴(lài)的產(chǎn)品可靠性
基于剛性玻璃襯底的雙玻銅銦鎵硒組件，電池單元的電學(xué)互聯(lián)由激光劃刻形成一體化集成的串聯(lián)結構，較之傳統的串焊互聯(lián)
方式具有更卓越的可靠性?，F今，大生產(chǎn)銅銦鎵硒組件的可靠性已被大量的加速老化實(shí)驗及長(cháng)時(shí)間的實(shí)地測試數據證實(shí)，并具有獨立測試機構的認證。
吉瓦級的規?；a(chǎn)能力
當前最大的銅銦鎵硒產(chǎn)能從百兆瓦到一吉瓦每年，存在于德國與日本。這些生產(chǎn)基地都以90%以上的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈良率進(jìn)行運營(yíng)。目前全世界銅銦鎵硒的總產(chǎn)能達2GW/年。雖然銅銦鎵硒膜層的制備工藝在不同公司有所區別，但都表現出良好的產(chǎn)品性能。這表明銅銦鎵硒光伏組件制造業(yè)已達到第一階段的產(chǎn)業(yè)成熟度。即使使用了地殼稀缺元素銦，每年100GW的產(chǎn)能也不會(huì )對供應鏈造成挑戰。這是由于技術(shù)的進(jìn)步減少了銦的用量及銦元素的回收。技術(shù)研發(fā)的持續進(jìn)展，在未來(lái)十年會(huì )發(fā)掘銅銦鎵硒成本下降的更大潛力。
生產(chǎn)成本
今天銅銦鎵硒光伏組件的生產(chǎn)成本幾乎與晶硅太陽(yáng)能組件相當，這還是在銅銦鎵硒的生產(chǎn)規模及累計產(chǎn)出比晶硅太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)小數倍的情況下比較。從2008到2014年，銅銦鎵硒組件的全球出貨量為3GW。這表明銅銦鎵硒光伏產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)認知曲線(xiàn)的起始端，如同平板顯示及玻璃鍍膜等相近似薄膜產(chǎn)業(yè)所經(jīng)歷的過(guò)程。大面積均勻鍍膜、加速的工藝流程與更強大的銅銦鎵硒鍍膜設備相結合使150MW產(chǎn)能的制造成本有潛力達到0.4美元每峰瓦。值得指出的是，銅銦鎵硒組件生產(chǎn)的設備投資包括從玻璃襯底輸入到成品組件輸出的完整的產(chǎn)業(yè)鏈。
基于銅銦鎵硒組件今天已達到的成績(jì)，我們可以看到未來(lái)成本下降的巨大潛力。關(guān)鍵在于將實(shí)驗室的小面積高光電轉換效率轉移應用于大生產(chǎn)。下一階段成本持續下降的影響因素包括：組件效率的提升由14%到18%，規模效應帶動(dòng)的材料成本（BOM）下降，研發(fā)帶動(dòng)的成本下降（超薄吸收層，利用較低純度的原材料），設備投資的下降，下一代設備帶動(dòng)的生產(chǎn)能力的改善（產(chǎn)能，良率及設備稼動(dòng)率），生產(chǎn)能耗的降低及優(yōu)化的基礎設施。綜合所有成本下降的因素，在吉瓦（GW）級規模，銅銦鎵硒生產(chǎn)成本會(huì )實(shí)現25%至40%的進(jìn)一步下降。