ソース：britannica.com
CIGS太陽電池は、フルセレン化インジウムガリウムインジウムガリウム太陽電池で、太陽光を吸収してそれを電気に変換するためにセレン化銅インジウムガリウム（CIGS）の半導体層を使用する薄膜光起電力デバイスです。 CIGS太陽電池は大規模商業化の初期段階にあると考えられているが、それらは光起電装置を製造するコストを削減する可能性を有する方法を使用することによって製造することができる。 CIGS製品の性能、均一性、および信頼性が向上するにつれて、このテクノロジは市場シェアを大幅に拡大する可能性があり、最終的には「破壊的な」テクノロジになる可能性があります。 さらに、カドミウムの抽出と使用の危険性を考えると、CIGS太陽電池は、競合するテルル化カドミウム太陽電池よりも健康上および環境上の懸念が少ないです。
CIGS太陽電池はセレン化銅インジウムとセレン化銅ガリウムの薄膜と微量のナトリウムを特徴としています。 そのＣＩＧＳフィルムは直接バンドギャップ半導体として作用し、２つの異なる材料のバンドギャップが等しくないのでヘテロ接合を形成する。 薄膜セルは、ソーダライムガラス、金属、またはポリアミドフィルムなどの基板上に堆積されて、裏面コンタクトを形成する。 基板として非導電性材料が選択された場合、モリブデンなどの金属が導体として使用される。 前面接触部は電気を通すことができなければならず、光がセルに到達できるように透明でなければならない。 そのようなオーミック接触を提供するために、酸化インジウム錫、ドープ酸化亜鉛、またはより最近ではナノ加工カーボンをベースとする高度な有機膜などの材料が使用される。
セルは、光が透明前面オーミックコンタクトを通って入り、CIGS層に吸収されるように設計されています。 そこで電子 - 正孔対が形成される。 「空乏領域」は、ＣＩＧＳセルのカドミウムドープ表面のｐ型材料とｎ型材料とのヘテロ接合に形成される。 それは電子を正孔から分離し、それらが電流を生成することを可能にします（太陽電池も参照）。 2014年の室内実験では、表面構造を変更したCIGSセルによって23.2％という記録的な効率が得られました。 ただし、市販のCIGSセルの効率は低く、ほとんどのモジュールで約14％の変換が達成されています。
製造プロセス中、基板上へのＣＩＧＳフィルムの堆積は、蒸発プロセスまたはスパッタリングプロセスのいずれかを使用して、しばしば真空中で行われる。 銅、ガリウム、インジウムが順に堆積され、セレン化物蒸気でアニールされ、最終的なCIGS構造が得られます。 ナノスケールまたは電気メッキを使用して、真空なしで堆積を行うことができるが、これらの技術は大規模で経済的に効率的であるためにより多くの開発を必要とする。 伝統的なシリコン太陽電池製造よりも印刷技術により類似した新しいアプローチが開発されている。 一方法では、プリンタはアルミニウム箔上に半導体インクの液滴を塗布する。 次の印刷工程は追加の層とその層の上に前面接点を堆積する。 次にホイルをシートに切断する。
CIGS太陽電池は、フレキシブル基板上に製造することができ、そのため現在の結晶質太陽電池や他の硬質製品が適していない様々な用途に適しています。 例えば、柔軟なCIGS太陽電池は建築家にスタイリングとデザインの幅広い可能性を与えます。 CIGS太陽電池もシリコンセルの重量の何分の1かであり、ガラスを使用せずに製造することで飛散しにくくなります。 それらの低姿勢は空気抵抗を最小にしそしてそれらが著しい重量を追加しないのでそれらはトラクタートレーラー、飛行機および車のような車に統合することができる。