CIGS薄膜电池性能稳定、抗辐射能力强,光电转换效率目前居各种薄膜太阳能电池之首,接近于目前市场主流产品晶体硅太阳能电池转换效率,成本却是其1/3。正是因为其性能优势被国际上称为下一代廉价太阳能电池,无论是在地面电站还是在空间微小卫星动力电源的应用上都具有广阔的市场前景。而且,CIGS电池具有与多硅晶太阳能电池接近的效率,具有低成本和高稳定性的优势,并且产业化瓶颈已经突破,在晶体硅太阳能电池原材料短缺不断加剧和价格不断上涨的背景下,很多公司在该领域投入巨资,CIGS产业呈现出蓬勃发展的态势。
目前,全球有30多家公司置身于CIGS产业,但真正进入市场开发的公司只有德国的WUERTH(伍尔特)、Surlfulcell、美国的Global Solar Energy、日本的Honda、Showa Solar Shell。世界CIGS电池组件产能分别为17.5MW、60.5MW,在世界光伏市场上占据的份额很小。
许多业界人士作出预测,在今后20~30年内,潜在的薄膜光伏市场将会增长500~1000倍。从成本和心能方面来看,CIGS在所有薄膜电池中具有相当的优势,此外CIGS不会产生与镉有关的毒性,同时不纯在与碲有关的原材料适用性问题。然而,CIGS面临严重的产业化挑战。
目前,真正掌握CIGS太阳能电池的核心技术企业并不多,国外已经投产的公司技术不扩散,拒绝转让技术或卖生产线,对于中国更为严格的控制。目前卖生产线的公司,往往都是一些设备制造商,并不掌握CIGS电池生产线的全套工艺技术,缺乏基础研究与人才队伍,以及有效的技术支持,因而风险极大。而且,CIGS薄膜电池材料结构、电池结构复杂,技术难度大。技术开发有待于继续深入,需要高层次人才组成技术团队在这里显得格外重要,因此,产学研模式是产业化成功的必要条件。
技术上,目前国际上通行的技术路线是真空蒸发法和预置层后硒化法,无论哪种方法,都需要以下核心设备:大面积连续化制备CIGS薄膜设备、磁控溅射设备、CBD沉积纳米CdS或Zn设备、多刀头机械划线机。但目前,国内并不具备所有核心设备的设备的生产能力。在CIGS薄膜太阳能电池产业化进程中,克服其层间的附着力差、制备符合化学计量比、具有黄铜矿结构的多晶薄膜吸收层是必须要解决的两个最重要的工艺技术。