CuInSe2（简称CIS）薄膜太阳电池具有转化效率高、带隙可调、稳定性好，抗辐射能力强等优点。自20世纪70年代起步以来备受研究人员重视，迅速成为国际光伏界的研究热点。从1994～2009年，NERL通过对PN结二极管性能和器件结构的不断优化，使电池转换效率稳步提升。2010年，德国的氢能和可再生能源研究中心（ZSW）刷新了NREL创造的世界纪录，其制备的面积为0.5cm²的CIGS薄膜太阳电池转化效率达到了20.3%。该电池的性能得到了德国FranhoferISE的鉴定。与NREL的19.9%CIGS薄膜太阳电池相比，新的世界纪录在开路电压上提高了26mV，而填充因子降低了3.7%，这表明未来CIGS电池转换效率还有进一步提升的空间。

此外，柔性衬底的CIGS太阳电池的研究、双结CIGS太阳电池的研究以及亚微米厚度CIGS太阳电池的研究也都成为研究的热点方向。目前，NREL在不锈钢衬底上采用共蒸发方法制备的柔性CIGS薄膜太阳电池，在AM1.5光谱条件下，电池的转换效率达到17.5%，是目前柔性CIGS薄膜太阳电池的最高转换效率。日本的Nakada等人研制的Ag（In0.2Ga0.8）Se2/CIGS（15%Ga）双结太阳电池转换效率达到了8%。NREL制备出了吸收层厚度为0.4～1μm的CIGS太阳电池，其中采用三步共蒸发法制备吸收层厚度为1μm的CIGS电池的转换效率达到了17.1%。

近年来小面积CIGS薄膜电池的研究不断取得突破性进展，促使越来越多的公司投资大面积电池组件的研发和生产，推动CIGS薄膜电池产业化飞速发展，见表4-6。

德国Würth Solar公司是世界上最早建立CIGS电池组件生产线的公司之一。早在2000年，它们就与ZSW合作，采用玻璃基板和in-line共蒸发的技术路线制备出了60cm×120cm大面积CIGS电池组件。目前其年产能为30MW，组件平均转换效率达到11.5%，中试生产线的组件转换效率在13%～14%。2009年，Würth Solar公司首席执行官Dimmler B宣布，两年之内他们将向市场出售转换效率为14%～15%的CIGS电池组件，这已经逼近了目前多晶硅电池组件的平均转换效率。

近期，德国光伏巨头Q-Cell将Solibro公司收购旗下，进军CIGS薄膜电池产业。他们同样采用in-line共蒸发技术生产玻璃衬底CIGS电池组件，2009年底建成第二条生产线，2010年底两条生产线合计产能达到135MW，每瓦发电量成本降低到0.8欧元。目前，其制备的0.75m²组件转换效率达到13.4%，一举超跃WürthSolar公司成为in-line共蒸发技术生产CIGS薄膜电池组件的新领航者。

表4-6 大面积CIGS薄膜电池组件的最新进展（截至2010年）

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产业化进程中的激烈竞争促使研发人员不断对制备工艺和产品功能进行改进，新技术、新产品也不断涌现。美国的Miasolé公司以不锈钢为衬底，电池组件生产的每一步骤均使用溅射工艺完成，提高了生产的连续性和产品质量的一致性，使每瓦成本降低到了1美元以下。2011年，Miasolé公司的1m²CIGS薄膜电池组件转换效率达到了15.7%，创造了新的世界纪录。

美国的Nanosolar公司以金属箔为衬底，首次使用基于roll-to-roll的纳米颗粒丝网印刷技术生产CIGS电池组件，每瓦发电量成本低于1美元。2009年，Nanosolar公司宣布其实验室0.5cm²的CIGS电池转换效率达到15.3%，218.9cm²电池组件的转换效率超过11%。2011年，其在加州SanJose的生产线产能将达到115MW。

我国国内的南开大学、内蒙古大学和云南师范大学等单位于20世纪80年代中期先后开展了CIS薄膜电池研究。目前包括中国电子科技集团公司第十八研究所、清华大学、华东师范大学、上海技术物理研究所、上海硅酸盐研究所、武汉大学和武汉理工大学在内的众多高校和研究所也都开展了CIS电池的研究。目前国内研究历史最久、水平最高的是南开大学。

以南开大学为技术依托，建立了国家863“铜铟硒薄膜太阳电池中试基地”。其自主设计建造铜铟硒薄膜太阳电池专用厂房及配套设施，完成了35×40cm²面积铜铟镓硒薄膜太阳电池组件制造工艺的必要设备的自主研发与建造，工艺设备实现了全线贯通，其中包括自主开发的35×40cm²铜铟镓硒薄膜共蒸发沉积设备、过渡层CdS薄膜沉积设备、大面积组件的精密机械划线机等关键核心设备，填补了国内空白。研制的29x36cm²面积铜铟镓硒薄膜太阳电池组件，有效面积804cm²光电转换效率达到7.0%。

小面积铜铟硒电池（0.4cm×0.4cm）转换效率为15%，10cm×10cm组件转换效率为8.9%，柔性不锈钢衬底小面积（0.824cm²）电池转换效率10.6%，柔性聚酰亚胺小面积（0.4cm²）电池转换效率9.2%等一批代表国内最好研究水平的科研成果。