世界CIGS薄膜太阳能电池技术产业进展研究-论文.pdf

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1、基础及前沿中国科技信恩2014年第O6期·cHINASClENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONMar．2014世界CIGS薄膜太阳能电池技术产业进展研究王志玲青岛市科学技术信息研究所，山东青岛266003摘要利用知识图谱、文献分析等方法，分析了世界CIGS薄膜太阳能电池技术研发进展和产业发展进程，综述了CIGS薄膜太阳能电池近年来技术产业研发重点及研究进展。王志玲关键词薄膜太阳能电池；铜铟镓硒；CIGS；知识图谱；专利分析王志玲：女，1982生，硕士研究生．DOI：10助理研究员．主要．3969

2、／j．issn．1001-8972．2014．06．010从事科技信息研究。引言铜铟镓硒(CopperIndiumGalliumDiselehide，CIGS)薄膜太阳能电池是由铜铟硒(CulnSe，，cis)发展而来，2船利用镓(Ga)替代CIS材料中的部分铟(In)，形成Culn卜100xGaxSe，四元化合物，典型结构为多层膜结构，核心是作为吸收层的多元化合物半导体材料GIGS薄膜。CIGS薄膜O太阳能电池具有生产成本低、污染小、性能稳定、弱光性20002001200220O32004200520062007

3、2008200920102011能好、适用性强等特点，光电转换效率(即每平方米太阳图12000-2011年ClGS薄膜太阳能电池论文分布能电池单元将日照能量转换为电能的转换效率)居各种薄膜太阳能电池之首，理论光电转换效率可达25％～30％，地位，此外中国、韩国、法国、瑞士等发文数量也较多，且从文献引用关系来看，形成两个以美国和日本为中心的接近晶体硅太阳能电池，而成本则是晶体硅电池的1／3。目前CIGS薄膜电池的实验室技术在发达国家趋于成熟，群组，德国和法国与美国关系比较紧密；印度、墨西哥对最高光电转换效率已达~lJ

4、20．8％t，组件转换效率也达到H本研究文献的引用更多，此外，瑞典与波兰、瑞士与英18．7％[21，是转换效率最高的薄膜太阳电池，被认为是最有国等也存在引用关系；中国、韩国、台湾等国家和地区的前途的新一代太阳电池之一。研究相对独立。1CIGS薄膜太阳能电池研究文献知识图谱分析网络节点选择被引文献“CitedReference”分析，以“CIGSandsolarandcell?”为检索词，在ISI得到CIGS薄膜太阳能电池被引文献时间序列图谱(如WebofScience数据库中检索得~U2000-2011年间的论文图

5、3N示)，显示出2000—20l1年间CIGS薄膜太阳能电1072篇，历年论文走势如图1所示。其中2009-2011年论文池研究的4个关键点：为1999年Contreras，M．A．等发数量均在120篇以上，说明近三年以来，CIGS薄膜太阳能表的((Progresstoward20％efficiencyinCu(In，Ga)电池在基础研究领域迎来一个新的高峰期。Se2polycrystallinethin—filmsolarcells)；2003年将上述数据导入CitespacelI知识图谱软件，网络节Ramana

6、than，K．等((Propertiesof19．2％eficiency点选择国家“County”分析，得到CIGS薄膜太阳能电池ZnO／CdS／CulnGaSe2thin—filmsolarcells))，2005研究的45个国家和地区的共献网络图谱(如图2所示)，年Contreras，M．A．等发表的((Diodecharacteristicsin在参与研究的国家中，美国(276篇)、日本(172篇)和state—of—the—artznO／CdS／Cu(In1xGax)Se2solar德国(107篇)的发文量

7、位于前三位，在该领域占据重要cells))；~12008年Repins，I．等发表的(O9．9％-eficientZnO／一48—基础及前沿中国科技信息2014年笼。6期，CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONMar．2014表2世界ClGS薄膜太阳能电池主要生产企业沉积、丝网印刷及热解喷涂等使用非真空设备删叠业名称~11．诸盈量材售嫱B镩溅效事产露的低成本直接制备工艺成为重要的发展方向[6】。2007年，美国Nanosolar首次使用印刷技术量目前世界上最大台勺c羞G8制谴商3龇

8、m产CIGS太阳能电池模块，每瓦发电量所需面积S随甜见方的GS试验缒件开口部转换效率选§n妇盼件玻璃{贱射硒化法到172％生产绒上的组件转换率达到的成本仅0．99美元。2011年l0月，经美国能源招％，产2选到∞0M部国家可再生能源实验室证实，Nanosolar采日本橇姐光电转换效率选i3．j‰产能为用非真空卷对卷印刷工艺制作的太I~H#g电池在}On血30