Källa: britannica.com
CIGS-solcell, i full solceller av indium gallium selenid av koppar, tunna fotovoltaiska enheter som använder halvledarskikt av kopparindium gallium selenid (CIGS) för att absorbera solljus och omvandla det till el. Även om CIGS-solceller anses vara i de tidiga stadierna av storskalig kommersialisering kan de framställas genom att använda en process som har potential att minska kostnaden för att producera solceller. När prestanda, enhetlighet och tillförlitlighet hos CIGS-produkter förbättras, har tekniken potential att expandera sin marknadsandel betydligt och kan så småningom bli en "störande" teknik. Dessutom, med tanke på riskerna med kadmiumutvinning och användning, erbjuder CIGS-solceller mindre hälso- och miljöhänsyn än cadmium tellurid-solcellerna som de konkurrerar med.
CIGS solceller har en tunn film av kopparindium selenid och koppar gallium selenid och en spårmängd av natrium. Den CIGS-film fungerar som en direkt bandgap-halvledare och bildar en heterojunktion, eftersom bandgapet i de två olika materialen är ojämnt. Tunnfilmscellen deponeras på ett substrat, såsom soda-limeglas, metall eller en polyamidfilm för att bilda den bakre ytkontakten. Om ett icke-ledande material väljs för substratet, används en metall, såsom molybdenum, som en ledare. Den främre ytkontakten måste kunna leda elektricitet och vara genomskinlig så att ljuset når cellen. Material som indiumtennoxid, dopad zinkoxid eller, mer nyligen, avancerade organiska filmer baserade på nano-bearbetat kol används för att tillhandahålla den ohmiska kontakten.
Cellerna är utformade så att ljuset tränger in genom OH-kontakten och den absorberas i CIGS-skiktet. Där bildas elektronhålpar. En "utarmningsregion" bildas vid heterojunktionen av p- och n-typmaterialen i den cadmiumdopade ytan av CIGS-cellen. Det skiljer elektronerna från hålen och låter dem generera en elektrisk ström (se även solcell). I 2014 producerade laboratorieexperiment en rekordeffektivitet på 23,2 procent av en CIGS-cell med en modifierad ytstruktur. Kommersiella CIGS-celler har dock lägre effektivitet, med de flesta modulerna att uppnå cirka 14 procent konvertering.
Under tillverkningsprocessen utförs depositionen av CIGS-filmer på ett substrat ofta i vakuum, med användning av antingen en förångnings-eller sputteringsprocess. Koppar, gallium och indium deponeras i sin tur och glödgas med en selenidånga, vilket resulterar i den slutliga CIGS-strukturen. Deponering kan göras utan vakuum, med hjälp av nanopartiklar eller elektroplätering, fastän dessa tekniker kräver mer utveckling för att vara ekonomiskt effektiv i stor skala. Nya tillvägagångssätt utvecklas som mer liknar tryckteknik än traditionell kisel-solcellsfabrikation. I en process lägger en skrivare droppar av halvledande bläck på en aluminiumfolie. En efterföljande tryckprocess sätter in ytterligare skikt och den främre kontakten ovanpå det skiktet; folien skärs sedan i ark.
CIGS-solceller kan tillverkas på flexibla underlag, vilket gör dem lämpliga för en mängd olika tillämpningar för vilka nuvarande kristallina solceller och andra styva produkter inte är lämpliga. Till exempel ger flexibla CIGS-solceller arkitekter ett större utbud av möjligheter inom styling och design. CIGS-solceller är också en bråkdel av vikten av kiselceller och kan tillverkas utan att glaset är splittringsbeständigt. De kan integreras i fordon som traktortraktorer, flygplan och bilar, eftersom deras låga profil minskar luftmotståndet och de lägger inte till någon betydande vikt.
