Kilde: britannica.com
CIGS solcelle, i full kobber indium gallium selenid solcelle, tynnfilm fotovoltaisk enhet som bruker halvleder lag av kobber indium gallium selenide (CIGS) for å absorbere sollys og konvertere det til elektrisitet. Selv om CIGS solceller anses å være i de tidlige stadiene av storskala kommersialisering, kan de produseres ved hjelp av en prosess som har potensial til å redusere kostnadene ved å produsere fotovoltaiske enheter. Når ytelsen, ensartetheten og påliteligheten til CIGS-produktene blir bedre, har teknologien potensial til å utvide sin markedsandel betydelig og kan etter hvert bli en "forstyrrende" teknologi. I tillegg gir CIGS-solceller, med tanke på faren for kadmiumutvinning og bruk, færre helsemessige og miljømessige bekymringer enn cadmium telluride solceller som de konkurrerer med.
CIGS solceller har en tynn film av kobberindium selenid og kobber gallium selenid og en spor av natrium. Den CIGS-filmen fungerer som en direkte bandgap-halvleder og danner en heterojunksjon, da bandgapene i de to forskjellige materialene er ulige. Tynnfilmcellen er avsatt på et substrat, slik som bruskremglass, metall eller en polyamidfilm for å danne den bakre overflatekontakt. Hvis et ikke-ledende materiale blir valgt for substratet, blir et metall som molybdenum brukt som en leder. Forsiden av overflaten skal kunne føre strøm og være gjennomsiktig slik at lyset kommer til cellen. Materialer som indiumtennoksid, dopet sinkoksid, eller nyere avanserte organiske filmer basert på nanomanisert karbon, brukes til å gi den ohmske kontakten.
Cellene er utformet slik at lyset kommer gjennom gjennomsiktig ohmisk kontakt og absorberes i CIGS-laget. Der dannes elektronhullspar. Et "utarmingsområde" dannes ved heterojunktjon av p- og n-typen av den cadmiumdopede overflate av CIGS-cellen. Det skiller elektronene fra hullene og tillater dem å generere en elektrisk strøm (se også solcelle). I 2014 produserte laboratorieeksperimenter en rekordeffektivitet på 23,2 prosent av en CIGS-celle med en modifisert overflatestruktur. Kommersielle CIGS-celler har imidlertid lavere effektivitet, med de fleste moduler som oppnår om lag 14 prosent konvertering.
Under produksjonsprosessen gjøres avsetning av CIGS-filmer på et substrat ofte i vakuum ved bruk av enten en fordampnings- eller sputteringprosess. Kobber, gallium og indium avsattes i sin tur og anneales med en selenid-damp, noe som resulterer i den endelige CIGS-strukturen. Deposisjon kan gjøres uten vakuum, ved hjelp av nanopartikler eller galvanisering, selv om disse teknikkene krever mer utvikling for å være økonomisk effektiv i stor skala. Nye tilnærminger utvikles som mer ligner på utskriftsteknologi enn tradisjonell silisium-solcellefabrikasjon. I en prosess lagrer en skriver dråper av halvledende blekk på en aluminiumsfolie. En etterfølgende utskriftsprosess setter inn ekstra lag og frontkontakt på toppen av det laget; Folien blir så kuttet i ark.
CIGS solceller kan produseres på fleksible underlag, noe som gjør dem egnet til en rekke bruksområder der dagens krystallinske solceller og andre stive produkter ikke passer. For eksempel gir fleksible CIGS solceller arkitekter et større utvalg av muligheter i styling og design. CIGS solceller er også en brøkdel av vekten av silisiumceller og kan produseres uten glass for å være splittresistent. De kan integreres i kjøretøy som traktorhengere, fly og biler, da deres lave profil minimerer luftmotstand og de legger ikke til betydelig vekt.
