Nguồn: britannica.com
CIGS tế bào năng lượng mặt trời, trong toàn đồng indi Gali selenua tế bào năng lượng mặt trời, màng mỏng thiết bị quang điện sử dụng lớp bán dẫn selenua Gali indi đồng (CIGS) để hấp thụ ánh sáng mặt trời và chuyển nó thành điện năng. Mặc dù các tế bào năng lượng mặt trời CIGS được coi là trong giai đoạn đầu của thương mại hóa quy mô lớn, họ có thể được sản xuất bằng cách sử dụng một quá trình mà có tiềm năng để giảm chi phí sản xuất thiết bị quang điện. Như cải thiện hiệu suất, tính đồng nhất và đáng tin cậy của sản phẩm CIGS, công nghệ có khả năng mở rộng thị phần của nó một cách đáng kể và cuối cùng có thể trở thành một công nghệ "phá hoại". Ngoài ra, do các mối nguy hiểm của cadmi khai thác và sử dụng, các tế bào năng lượng mặt trời CIGS cung cấp ít hơn sức khỏe và các vấn đề môi trường hơn là cadmium telluride các tế bào năng lượng mặt trời mà họ cạnh tranh.
Các tế bào năng lượng mặt trời CIGS đặc trưng với một màng mỏng của indi đồng selenua và selenua Gali đồng và một số lượng dấu vết của natri. Bộ phim CIGS đó hoạt động như một chất bán dẫn trực tiếp bandgap và tạo thành một heterojunction, như bandgaps của các vật liệu khác nhau hai bất bình đẳng. Các tế bào màng mỏng được gửi lên một bề mặt, như thủy tinh soda-lime, kim loại hoặc một bộ phim polyamide, để hình thành liên hệ bề mặt phía sau. Nếu một loại vật liệu nonconductive được chọn cho bề mặt, một kim loại như molybdenumis được sử dụng như một dây dẫn. Liên hệ với bề mặt trước phải có khả năng dẫn điện và được minh bạch để cho phép ánh sáng để đạt được các tế bào. Vật liệu như indi tin ôxít, sườn kẽm, hoặc gần đây hơn, nâng cao hữu cơ phim dựa trên thiết kế nano carbon được sử dụng để cung cấp có thể liên lạc ohmic.
Các tế bào được thiết kế để ánh sáng đi vào thông qua liên hệ với ohmic tân minh bạch và được hấp thụ vào lớp CIGS. Có cặp electron-lỗ được hình thành. "Sự suy giảm vùng" được thành lập tại heterojunction vật liệu loại p và n cadmium doped bề mặt của tế bào CIGS. Điều đó chia tách các điện tử từ các lỗ và cho phép họ để tạo ra một dòng điện (xem tế bào năng lượng mặt trời). Trong năm 2014, Phòng thí nghiệm thử nghiệm sản xuất một hiệu quả ghi 23.2 phần trăm của một tế bào CIGS với sửa đổi cấu trúc bề mặt. Tuy nhiên, thương mại CIGS tế bào có hiệu quả thấp hơn, với hầu hết các mô-đun khoảng 14 phần trăm đạt được chuyển đổi.
Trong quá trình sản xuất, sự lắng đọng của CIGS phim lên một bề mặt được thực hiện thường xuyên trong chân không, sử dụng một evaporative hoặc một quá trình thổi. Đồng, gali và indi được lắng đọng lại và annealed với một hơi selenua, dẫn đến cấu trúc CIGS cuối cùng. Lắng đọng có thể được thực hiện mà không có một chân không, sử dụng hạt nano hoặc mạ điện, mặc dù những kỹ thuật đòi hỏi sự phát triển thêm để có hiệu quả về kinh tế tại một quy mô lớn. Phương pháp tiếp cận mới lạ đang được phát triển tương tự với công nghệ in ấn hơn silicon truyền thống năng lượng mặt trời tế bào chế tạo. Trong quá trình, một máy in đẻ giọt mực semiconducting lên một giấy nhôm. Một tiếp theo in ấn quá trình trầm tích bổ sung lớp và mặt trận liên hệ trên đầu trang của rằng lớp; lá sau đó cắt thành các tấm.
Các tế bào năng lượng mặt trời CIGS có thể được sản xuất trên chất linh hoạt, mà làm cho họ thích hợp cho một loạt các ứng dụng mà hiện tại tinh quang điện và các sản phẩm cứng là không thích hợp. Ví dụ, tế bào năng lượng mặt trời CIGS linh hoạt cho kiến trúc sư một phạm vi lớn hơn của các khả năng phong cách và thiết kế. Các tế bào năng lượng mặt trời CIGS cũng là một phần nhỏ của trọng lượng của các tế bào silicon và có thể được sản xuất mà không có kính được chống vỡ. Họ có thể được tích hợp vào xe như máy kéo trailers, máy bay và xe ô tô, như cấu hình thấp của họ giảm thiểu sức cản không khí và họ không thêm trọng lượng đáng kể.
