清华铜铟镓硒

清华铜铟镓硒(CIGS)是一种用于制造太阳能电池的材料。它由四种元素铜(Cu)、铟(In)、镓(Ga)和硒(Se)组成,摩尔配比为CuInGaSe2。CIGS太阳能电池具有高转换效率、低成本和高稳定性等优点,在太阳能领域具有广泛应用前景。

CIGS太阳能电池的制造过程包括以下步骤:

1. 基板准备:通常使用玻璃或不锈钢作为基板,并在其表面涂覆一层透明导电氧化物(如氧化锌)。

2. 前驱体沉积:将铜、铟、镓和硒的化合物溶液分别沉积在基板上形成前驱体。

3. 热处理:通过加热使前驱体转化为CIGS晶体。

4. 光吸收层制备:将光吸收层切割成所需形状,并在其表面沉积金属电极。

5. 封装:将电池封装在透明材料中,以保护其免受外界环境的影响。

CIGS太阳能电池的工作原理是光生电效应。当光照射在CIGS光吸收层上时,光子被吸收并激发出电子,形成电子和空穴对。这些电子和空穴对被分别输送到电极上,产生电流。在太阳辐射下,CIGS太阳能电池的转换效率可以达到20%以上。

需要注意的是,CIGS太阳能电池虽然具有优异的性能,但其制造技术相对比较复杂,且受到原料成本和工艺限制等因素的影响,其商业化进程仍面临挑战。