CIGS薄膜太阳电池(下)

南开大学光电子所天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室 ■ 李凤岩 李长健 熊绍珍

③柔性CIGS电池的卷－卷(Roll-to-Roll)制备工艺

CIGS薄膜电池制备在柔性衬底上，使其可能采用卷绕式(Roll-to-Roll)生产工艺。几百米甚至上千米长的电池一次完成[9]，卷对卷工艺可降低设备造价和占地面积，同时有效提高生产效率。卷对卷工艺设备局部示意图如图16所示。在CIGS薄膜电池工艺流程中，在分切成外联要求的单个电池前，都可采用卷对卷工艺。

图16 卷对卷工艺示意图

(2)非真空法

非真空法大多仍在试验阶段，其中有实用性前景的技术方案有电沉积法、微粒沉积技术、高温喷雾分解法等。

① 电沉积法[10]

电沉积法是一种类似于电镀的电化学法。沉积过程一般在酸性溶液中进行，使用的溶液大体分为氯化物和硫酸盐两类体系。反应在室温下进行，薄膜在2µm左右。通过控制电化学的电压、电流，以及溶液的组分、浓度和温度等工艺参数，来保证薄膜的厚度、化学组成等理化指标。由于电沉积法不需要真空，设备相对便宜，原材料利用率较高。电沉积法工艺虽简单，但影响产品质量的因素多且很复杂。受溶液离子强度、电极的表面状态等因素的影响，制备理想的CIGS薄膜材料尚存在一定的难度。

② 微粒沉积技术[11]

微粒沉积技术实际上是一种“墨水”印刷技术。其工艺流程是：用高纯的金属Cu和In按一定比例在高温氢气氛中熔融(防止氧化)，成为液体合金。液体合金在氩气携带喷射形成粉末并退火，尺寸大于20µm的颗粒被筛选出去，小于20µm的合金颗粒溶于水中，加入润湿剂和分散剂，在球磨机中研磨形成“墨水”。……