銅インジウムガリウムセレン太陽電池

銅インジウムガリウムセレン化物太陽電池（CIGS セル、CI(G)S セルまたは CIS セルと呼ばれることもある）は、太陽光を電力に変換するために使用される薄膜太陽電池です。銅インジウムガリウムセレン化物固溶体の薄い層をガラスまたはプラスチックの裏地に堆積し、前面と背面に電流を集める電極を配置して製造されます。この材料は吸収係数が高く、太陽光を強く吸収するため、他の半導体材料よりもはるかに薄いフィルムが必要です。

CIGSは、主流の3つの薄膜太陽光発電（PV）技術の1つで、他の2つはテルル化カドミウムとアモルファスシリコンです。これらの材料と同様に、CIGS層は十分に薄くて柔軟であるため、フレキシブル基板上に堆積することができます。しかし、これらの技術はすべて通常、高温堆積技術を使用するため、CIGSセルの低温堆積の進歩により、このパフォーマンスの差は大幅に解消されましたが、最高のパフォーマンスは通常、ガラス上に堆積されたセルから得られます。CIGSはセルレベルではポリシリコンよりも優れていますが、スケールアップがまだ未熟なため、モジュール効率は依然として低いです。^[1]

薄膜の市場シェアは約15％で停滞しており、残りのPV市場は結晶シリコン製の従来の太陽電池が占めている。2013年には、CIGSのみの市場シェアは約2％で、すべての薄膜技術を合わせたシェアは10％を下回った。^[2] CIGSセルは、薄膜技術の典型である低コストを維持しながらシリコンのような効率を達成することが期待されているため、開発が続けられている。^[3] CIGS太陽光発電の著名なメーカーは、現在は倒産したNanosolarとSolyndraであった。現在の市場リーダーは日本の会社Solar Frontierで、Global SolarとGSHK Solarもカドミウムや鉛などの重金属を含まない太陽電池モジュールを製造している。^[4]多くのCIGSソーラーパネルメーカーが倒産した。^[5]

CIGS は、銅、インジウム、ガリウム、セレンからなるI - III - VI ₂化合物半導体材料です。この材料は、銅インジウムセレン化物 (しばしば「CIS」と略される) と銅ガリウムセレン化物の固溶体であり、化学式はCuIn _x Ga _(1−x) Se ₂で、x の値は 1 (純粋な銅インジウムセレン化物) から 0 (純粋な銅ガリウムセレン化物) まで変化します。これは、黄銅鉱型結晶構造を持つ四面体結合半導体です。バンドギャップは、 xとともに約 1.0 eV (銅インジウムセレン化物の場合) から約 1.7 eV (銅ガリウムセレン化物の場合) まで連続的に変化します。 ^[6]

CIGSは、1.5 eV以上のエネルギーの光子に対して10 ⁵ /cmを超える非常に高い吸収係数を持っています。 ^[8]国立再生可能エネルギー研究所（NREL）、スイス連邦材料科学技術研究所（Empa）、ドイツ太陽エネルギー・水素研究センター（ZSW）は、約20％の効率を持つCIGS太陽電池を主張しており、これは薄膜太陽電池のこれまでの記録です。^{[9] [10]} 2024年には、CIGSの効率記録23.64％が主張されました。^[11]

太陽電池に使用される高性能CIGS吸収体はすべて、製造技術に関係なく類似点があります。まず、図3に示す黄銅鉱結晶構造を持つ多結晶α相です。2番目の特性は、全体的にCuが不足していることです。^[12] Cuが不足すると、（電子受容性の）Cu空孔の数が増え、多数キャリア（正孔）濃度が増加します。CIGSフィルムがInに富んでいる（Cuが不足している）場合、フィルムの表面層はCu（In、Ga）の化学量論を持つ秩序欠陥化合物（ODC）を形成します。
₃セ
₅ODC は n 型で、α 相と ODC の界面で膜内に pn ホモ接合を形成します。CIGS /CdS 界面での再結合速度は、ホモ接合の存在によって低下します。ODC 形成に起因する界面再結合の低下は、Cu が不足している膜では膜のバルクでの再結合が主な損失メカニズムであるのに対し、Cu が豊富な膜では CIGS/CdS 界面での主な損失メカニズムであることが実験によって実証されています。^{[12] [13]}

最適な性能を得るには、ナトリウムの組み込みが必要です。理想的な Na 濃度は約 0.1% と考えられています。Na は一般にソーダ石灰ガラス基板によって供給されますが、この基板を使用しないプロセスでは Na を意図的に追加する必要があります。Na の有益な効果には、p 型導電性、テクスチャ、平均粒径の向上などがあります。さらに、Na の組み込みにより、より大きな化学量論的偏差にわたって性能を維持できます。^[8]シミュレーションでは、In サイト上の Na によって浅いアクセプタ レベルが生成され、Na によって Cu 上の In 欠陥 (ドナー) が除去されると予測されていますが、これらの利点の理由については議論があります。Na は酸素吸収を触媒する作用もあると考えられています。酸素は、補償ドナーおよび再結合中心として機能する Se 空孔を不動態化します。

CIS (CuInSe ₂ ) と CGS (CuGaSe ₂ ) を合金化すると、バンドギャップが増加します。単一接合太陽電池の理想的なバンドギャップである 1.5 eV に達するには、Ga/(In+Ga) 比がおよそ 0.7 が最適です。ただし、比率が約 0.3 を超えると、デバイスのパフォーマンスが低下します。業界は現在、0.3 Ga/(In+Ga) 比を目標としており、その結果、バンドギャップは 1.1 ～ 1.2 eV になります。パフォーマンスの低下は、CGS が CdS との良好なインターフェースに必要な ODC を形成しないことが原因であると考えられています。^[12]

最も効率の高いデバイスは、かなりのテクスチャリング、つまり好ましい結晶方位を示す。最高品質のデバイスでは、(204) 表面方位が観察される。^[8]滑らかな吸収体表面は、照射面積と界面面積の比率を最大化するのに適している。界面面積は粗さとともに増加するが、照射面積は一定のままであり、開放電圧(V _OC ) は減少する。研究では、欠陥密度の増加が V _{OC の}減少と関連していることも示されている。CIGS における再結合は、非放射プロセスによって支配されることが示唆されている。理論的には、再結合はフィルムの設計によって制御でき、材料に固有のものではない。^[14]

CIGS太陽電池の最も一般的なデバイス構造を図に示します（図1：CIGSデバイスの構造を参照）。厚さ約1～3ミリメートルの ソーダ石灰ガラスが基板として一般的に使用されています。これは、ガラスシートにナトリウムが含まれており、特に表面および粒界欠陥の不活性化により、開放回路電圧が大幅に上昇することが示されているためです。 [ ^{15 ] [16]しかし、多くの企業は、}ポリイミドや金属箔などのより軽量で柔軟な基板も検討しています。 ^[17]モリブデン（Mo）金属層が（通常はスパッタリングによって）堆積され、これがバックコンタクトとして機能し、吸収されなかった光のほとんどをCIGS吸収体に反射します。モリブデンの堆積に続いて、いくつかの独自の方法の1つを使用してp型CIGS吸収体層を成長させます。薄いn型バッファ層が吸収体の上に追加されます。バッファは通常、化学浴堆積によって堆積された硫化カドミウム（CdS）です。バッファは薄い固有の酸化亜鉛層（i-ZnO）で覆われ、その上にアルミニウム（Al）をドープした厚いZnO層が覆われています。i-ZnO層は、ZnO：Alウィンドウ層を堆積する際にCdSと吸収層をスパッタリングによる損傷から保護するために使用されます。後者は通常、損傷プロセスとして知られるDCスパッタリングによって堆積されるためです。^[18] AlドープZnOは透明導電性酸化物として機能し、できるだけ光を吸収せずに電子を収集してセルから移動させます。

太陽光発電用途で注目されているCuInSe _{2ベースの材料には}、周期表のI、III、VI族のいくつかの元素が含まれています。これらの半導体は、高い光吸収係数と多様な光学的・電気的特性を持ち、原理的には特定のデバイスのニーズに合わせて操作・調整できるため、太陽光発電用途に特に魅力的です。^[19]

CIGSは主に多結晶 薄膜の形で使用されます。2014年9月時点で達成された最高効率は21.7%でした。^[20]国立再生可能エネルギー研究所のチームは、CIGS表面を改質してCISのように見せることで、当時の記録である19.9%を達成しました。^{[21]これら}の例はガラス上に堆積されたため、製品は機械的に柔軟ではありませんでした。2013年、スイス連邦材料科学技術研究所の科学者は、柔軟なポリマー箔上に20.4%という新しい記録的な効率を持つCIGSセルを開発しました。^[23]これらは最高の効率と最大の柔軟性の両方を示しています。

米国国立再生可能エネルギー研究所は、大面積（平方メートル）の生産パネルで13.8％のモジュール効率を確認し、一部の生産モジュールでは総面積効率（および開口面積効率14.2％）が13％であることを確認した。^[22] 2012年9月、ドイツのManz AGは、モジュール総面積で14.6％、開口面積で15.9％の効率を持つCIGS太陽電池モジュールを発表した。これは量産施設で生産された。^{[24] MiaSoléは、1平方メートルの}生産モジュールで15.7％の開口面積効率の認定を取得し、^[25]ソーラーフロンティアは、900平方センチ^{メートルの}モジュールで17.8％の効率を主張した。^[26]

入射光を集光する光学系を使用することで、より高い効率（約30％）が得られます。ガリウムを使用すると、純粋なCISと比較してCIGS層の光学バンドギャップが大きくなり、開放電圧が増加します。 ^{[22] [27]}ガリウムはインジウムと比較して相対的に豊富であるため、コストが低くなります。

ホモ接合に基づく従来の結晶シリコンセルとは異なり、CIGSセルの構造はより複雑なヘテロ接合システムです。直接バンドギャップ材料であるCIGSは光吸収が非常に強く、わずか1〜2マイクロメートル（μm）の層で太陽光のほとんどを吸収できます。比較すると、結晶シリコンには約160〜190μmというはるかに大きな厚さが必要です。^{[引用が必要]}

活性CIGS層は、ガラス板、スチールバンド、ポリイミド製のプラスチック箔など、さまざまな基板にコーティングされたモリブデン（Mo）上に直接多結晶の形で堆積することができます。これは、従来のシリコンセルに必要な電気炉で大量の石英砂を精錬して大きな結晶を成長させるよりもエネルギー消費が少なく、エネルギー回収時間が大幅に短縮されます。また、結晶シリコンとは異なり、これらの基板は柔軟にすることができます。^[30]

競争の激しい太陽光発電業界では、従来のシリコンセルの価格が近年急速に下落したため、CIGS メーカーへの圧力が高まり、数社が倒産に追い込まれた。しかし、CIGS 太陽電池は、最も一般的なタイプの太陽電池である多結晶シリコンセルと同等の効率性を実現した。CIGS とCdTe-PV は、世界的に急成長している太陽光発電市場において、商業的に成功している唯一の 2 つの薄膜技術である。^[要出典]

太陽光発電における「薄さ」は、一般的に、数百マイクロメートルの厚さのバルクウェーハから製造される、いわゆる「第一世代」の高効率シリコンセルを指す。^[31]薄膜は光収集効率をいくらか犠牲にするが、使用する材料は少なくなる。^[32] CIGSでは、効率のトレードオフはシリコンほど深刻ではない。薄膜CIGSセルの記録的な効率は、実験室規模の最高性能セルのCIGSの効率よりもわずかに低い。2008年には、CIGSの効率は、テルル化カドミウム太陽光発電（CdTe）やアモルファスシリコン（a-Si）などの他の薄膜技術によって達成された効率と比較して、はるかに高かった。^[21] CISおよびCGS太陽電池の総面積効率は、それぞれ15.0％と9.5％である^[33]。 2015年には、他の薄膜技術との差が縮まり、研究室でのセル効率はCdTe（FirstSolar）で21.5％、CIGS（ZSW）で21.7％という記録を達成しました。 （ NRELの最高研究セル効率チャートも参照してください。^[34]）

最も一般的な真空ベースのプロセスは、室温で基板上に銅、ガリウム、インジウムを共蒸着または共スパッタリングし、得られた膜をセレン化物蒸気でアニールすることです。別の方法としては、加熱した基板上に銅、ガリウム、インジウム、セレンを共蒸着する方法があります。^{[引用が必要]}

真空を使わない代替プロセスでは、前駆体材料のナノ粒子を基板上に堆積させ、その場で焼結します。電気メッキは、 CIGS 層を塗布するためのもう 1 つの低コストの代替手段です。^{[引用が必要]}

以下のセクションでは、低温での金属層のスパッタリング、ナノ粒子を含むインクの印刷、電気めっき、およびウェーハ接合にヒントを得た技術など、前駆体堆積処理のさまざまな技術について概説します。^{[引用が必要]}

Se の供給とセレン化環境は、膜の特性と品質を決定する上で重要です。Se が高温で気相（例えば H ₂ Se または元素 Se として）で供給されると、Se は吸収とそれに続く拡散によって膜に組み込まれます。カルコゲン化と呼ばれるこの段階では、複雑な相互作用が起こり、カルコゲン化物が形成されます。これらの相互作用には、Cu-In-Ga金属間合金の形成、中間金属-セレン化物二元化合物の形成、およびさまざまな化学量論的 CIGS 化合物の相分離が含まれます。反応の多様性と複雑さのため、CIGS 膜の特性を制御することは困難です。^[8]

Se の供給源は、結果として得られるフィルムの特性に影響します。H ₂ Se は、吸収体への Se の取り込みが最も速く、CIGS フィルムでは 400 °C という低温で 50 at% Se を実現できます。比較すると、元素 Se は、反応温度が 500 °C を超えると完全に取り込まれます。元素 Se から低温で形成されたフィルムは Se が不足していましたが、金属セレン化物やさまざまな合金を含む複数の相がありました。H ₂ Seを使用すると、最高の組成均一性と最大の粒径が得られます。ただし、H _{2 Se は毒性が強く、}環境有害物質として分類されています。^[要出典]

この方法では、Cu、In、Ga の金属膜を室温または室温付近でスパッタし、Se 雰囲気中で高温で反応させます。このプロセスは共蒸着よりもスループットが高く、組成の均一性をより簡単に達成できます。^{[引用が必要]}

積層金属多層膜（例えばCu/In/Ga/Cu/In/Ga...構造）をスパッタリングすると、単純な二層膜（Cu-Ga合金/In）または三層膜（Cu/In/Ga）スパッタリングに比べて、より滑らかな表面とより良好な結晶性の吸収体が得られる。これらの特性により、より高効率なデバイスが得られるが、多層膜の形成はより複雑な堆積プロセスであり、追加の装置や追加のプロセスの複雑さに見合うものではない。^[12]さらに、Cu/Ga層とCu/In層とSeの反応速度は異なる。反応温度が十分に高くないか、十分に長く保持されない場合、CISとCGSが別々の相として形成される。

現在、同様のプロセスを使用している企業には、昭和シェル、アバンシス、ミアソレ、ホンダソルテック、エナジーフォトボルタイクス（EPV）などがある。^[35]昭和シェルは、Cu-Ga合金層とIn層をスパッタリングした後、H ₂ Seでセレン化し、H ₂ Sで硫化した。硫化ステップでは、他のほとんどのセルのCdSと同様に表面が不動態化されると思われる。したがって、使用されているバッファ層にはCdが含まれず、Cdによる環境への影響が排除されている。昭和シェルは、3600 cm ²基板で最大モジュール効率が13.6%、平均が11.3%であると報告した。^[17]シェルソーラーは、昭和シェルと同じ技術を使用して吸収体を作成しているが、CdS層は化学蒸着法で作られている。シェルソーラーが販売するモジュールは、9.4%のモジュール効率を主張している。^[要出典]

ミアソーレは、そのプロセスとスケールアップのためにベンチャーキャピタル資金を調達した。2019年にはフラウンホーファーによって記録的な17.4%の開口効率モジュールが確認された。^[36]

EPV は共蒸着とスパッタリングのハイブリッドを使用しており、In と Ga を Se 雰囲気で蒸着します。その後、Cu のスパッタリングとセレン化が行われます。最後に、In と Ga を Se の存在下で再度蒸着します。ホール測定に基づくと、これらの膜はキャリア濃度が低く、移動度が比較的高いことが示されています。EPV 膜は欠陥濃度が低いです。^{[引用が必要]}

この方法では、金属または金属酸化物ナノ粒子がCIGS成長の前駆体として使用されます。これらのナノ粒子は通常、水ベースの溶液に懸濁され、印刷などのさまざまな方法で広い領域に適用されます。次にフィルムは脱水され、前駆体が金属酸化物の場合はH ₂ /N ₂雰囲気で還元されます。脱水後、残った多孔質フィルムは400℃を超える温度で焼結され、セレン化されます。 ^{[12] [14] [37]}

NanosolarとInternational Solar Electric Technology (ISET) は、このプロセスのスケールアップを試みましたが、失敗しました。^[17] ISET は酸化物粒子を使用していますが、Nanosolar はインクについては触れていません。このプロセスの利点には、広い領域にわたる均一性、非真空または低真空の装置、ロールツーロール製造への適応性などがあります。層状の金属前駆体層と比較すると、焼結ナノ粒子はより急速にセレン化します。速度の増加は、多孔性に関連する表面積の増加の結果です。多孔性は、より粗い吸収体表面を生成します。粒子状前駆体を使用すると、材料利用率が 90% 以上で、さまざまな基板に印刷できます。この技術をサポートする研究開発はほとんどありませんでした。^[要出典]

Nanosolar はセル（モジュールではない）の効率が 14% であると報告しましたが、これは国立研究所のテストでは検証されておらず、現地検査も許可されていません。独立したテスト^[14]では、ISET の吸収体は 8.6% で 2 番目に低い効率でした。しかし、ISET のモジュールを上回ったすべてのモジュールは共蒸着されており、このプロセスは製造上の欠点とコストが高いです。ISET のサンプルは、表面が粗いことや再結合を助ける欠陥の数が多いことを示す、低い V _OCと低い充填係数に最も悩まされていました。これらの問題に関連して、フィルムはホール移動度が低く、キャリア寿命が短いなど、輸送特性が悪かったです。^[要出典]

前駆体は電気めっきによって堆積できます。2 つの方法論があります。元素の層状構造の堆積と、すべての元素 (Se を含む) の同時堆積です。どちらの方法でも、デバイス品質のフィルムを作るには Se 雰囲気での熱処理が必要です。電気めっきには導電性電極が必要なので、金属箔が理にかなった基板です。元素層の電気めっきは、元素層のスパッタリングに似ています。^[要出典]

同時堆積では、図4に示すように、作用電極（陰極）、対電極（陽極）、および参照電極が使用されます。工業プロセスでは、金属箔基板が作用電極として使用されます。不活性材料が対電極となり、参照電極が電位を測定および制御します。参照電極により、プロセスを定電位で実行し、基板の電位を制御できます。^[12]

同時電着では、元素の標準還元電位が等しくなく、単一元素が優先的に析出するという事実を克服する必要があります。この問題は、通常、析出する各イオン（Cu ²⁺、Se ⁴⁺、In ³⁺、および Ga ³⁺）の対イオンを溶液に加え、そのイオンの還元電位を変更することで軽減されます。さらに、Cu-Se システムは複雑な動作をしており、膜の組成は Se ⁴⁺ /Cu ²⁺イオンフラックス比に依存し、この比は膜表面上で変化する可能性があります。このため、前駆体濃度と析出電位を最適化する必要があります。最適化しても、基板に沿った組成の変化と電位降下のため、広い領域での再現性は低くなります。^[要出典]

得られた膜は粒子が小さく、Cu に富み、一般的に Cu _2−x Se _x相と溶液からの不純物を含む。結晶性を改善するにはアニーリングが必要である。7% を超える効率を得るには、化学量論補正が必要である。この補正はもともと高温物理蒸着法によって行われていたが、これは業界では実用的ではない。^[要出典]

Solopowerは現在、NRELによれば13.7%以上の変換効率を持つセルを生産している。^[38]

このプロセスでは、2 つの異なる前駆体フィルムが基板とスーパーストレート上に別々に堆積されます。フィルムは一緒にプレスされ、加熱されて再利用可能なスーパーストレートからフィルムが取り外され、基板上に CIGS 吸収体が残ります (図 5)。Heliovoltはこの手順の特許を取得し、FASST プロセスと名付けました。原理的には、低コストの堆積技術を使用して低温で前駆体を堆積できるため、モジュールのコストが削減されます。ただし、第 1 世代の製品では高温 PVD ​​法が使用されており、コスト削減の可能性は十分には達成されていません。最終的には、このプロセスでフレキシブル基板が使用される可能性があります。^[要出典]

独立した資金提供を受けた研究室による研究は行われていないため、一般的なフィルム特性は社外には知られていない。しかし、ヘリオボルトは最高のセル効率が 12.2% であると主張している。^{[引用が必要]}

共蒸着法、または共堆積法は、最も一般的な CIGS 製造技術です。ボーイング社の共蒸着法では、異なる化学量論比の CIGS の二重層を加熱された基板上に堆積し、それらを混合させます。^{[引用が必要]}

NRELは、3段階の堆積ステップを含む別のプロセスを開発し、現在のCIGS効率記録である20.3%を実現しました。NRELの方法の最初のステップは、In、Ga、Seの共堆積です。その後、元素の拡散と混合を可能にするために、CuとSeを高温で堆積します。最終段階では、In、Ga、Seを再度堆積して、全体の組成をCu不足にします。^[12]

Würth Solarは、 2005年にインライン共蒸着システムを使用して、モジュール効率が11％から12％のCIGSセルの生産を開始しました。同社は別の製造施設を開設し、効率と収率の改善を続けました。共蒸着プロセスの規模拡大を図っている他の企業には、 Global SolarとAscent Solarがあります。^[35] Global Solarは、インラインの3段階蒸着プロセスを使用しました。すべてのステップで、Seは気相で過剰に供給されます。最初にInとGaを蒸発させ、次にCuを蒸発させ、次にInとGaを蒸発させて、フィルムのCu不足を作ります。これらのフィルムは、他のメーカーや、NRELとエネルギー変換研究所（IEC）で成長した吸収体と比較して、非常に良好な性能を示しました。 ^[14]しかし、Global Solarのフィルムのモジュールはそれほど性能が良くありませんでした。モジュールが最も明らかに性能が低かった特性は、欠陥密度が高く、再結合速度が高いという特徴である低V _OCでした。Global Solarの吸収体層は、キャリア寿命とホール移動度においてNRELの吸収体を上回りました。しかし、完成したセルとしては、NREL サンプルの方が性能が優れていました。これは、CIGS/CdS インターフェースが劣悪である証拠であり、Global Solar フィルムに ODC 表面層がないためと考えられます。^{[引用が必要]}

欠点としては、大面積での均一性の問題や、インラインシステムでの元素の共蒸着の困難さなどが挙げられる。また、成長温度が高いため、熱予算とコストが上昇する。さらに、共蒸着は材料利用率が低い（特にセレンの場合、基板ではなくチャンバー壁への蒸着）ことと、真空装置のコストが高いことが問題となっている。 ^{[17] [37]}セレンの利用率を高める方法として、熱またはプラズマ強化セレン分解プロセス^{[39] [40]があり、これを}イオンビーム源と組み合わせることでイオンビーム支援蒸着を行うことができる。^[41]

化学気相成長法（CVD）は、CIGSの堆積にさまざまな方法で実装されています。プロセスには、大気圧有機金属CVD（AP- MOCVD）、プラズマCVD（PECVD）、低圧MOCVD（LP-MOCVD）、エアロゾル支援MOCVD（AA-MOCVD）が含まれます。研究では、デュアルソース前駆体からシングルソース前駆体への切り替えが試みられています。^[12]複数のソース前駆体は均一に混合する必要があり、前駆体の流量は適切な化学量論に維持する必要があります。シングルソース前駆体法にはこれらの欠点がなく、膜組成をより適切に制御できるはずです。

2014 年現在、CVD は商業用 CIGS 合成には使用されていません。CVD で生成されたフィルムは効率が低く、V _{OC も}低く、部分的には欠陥濃度が高いことが原因です。さらに、フィルム表面は一般的に非常に粗く、これが V _{OC を}さらに低下させる原因となっています。ただし、AA-MOCVD と (112) 結晶配向を使用することで、必要な Cu 欠乏が達成されています。

CVD の堆積温度は、共蒸発や金属前駆体のセレン化などの他のプロセスで使用される温度よりも低くなります。したがって、CVD は熱予算が低く、コストも低くなります。潜在的な製造上の問題としては、CVD をインライン プロセスに変換することの難しさや、揮発性前駆体の取り扱いにかかる費用などが挙げられます。

CISフィルムは、エレクトロスプレー堆積法で製造することができます。この技術では、CISナノ粒子を含むインクを電界支援で基板に直接噴霧し、不活性環境で焼結します。^[42]この技術の主な利点は、プロセスが室温で行われ、ロールツーロール生産メカニズムなどの連続生産システムや大量生産システムにこのプロセスを組み込むことができることです。^[43]

CIGS太陽電池の裏面パッシベーションの概念は、効率を向上させる可能性を示しています。裏面パッシベーションの概念は、シリコン太陽電池のパッシベーション技術から採用されています。^[44]パッシベーション材料としてAl2O3とSiO2が使用されています。Al2O3層上のナノサイズのポイントコンタクト^[45]とSiO2層上のラインコンタクト^[46]は、CIGS吸収体と裏面電極モリブデンの電気的接続を提供します。Al2O3層上のポイントコンタクトは電子ビームリソグラフィーによって作成され、SiO2層上のラインコンタクトはフォトリソグラフィーを使用して作成されます。パッシベーション層の実装によってCIGS層の形態が変化することもわかっています。

• CIGS企業一覧
• 中国語

• 国立再生可能エネルギー研究所の銅インジウム二セレン化物の出版物、プレゼンテーション、ニュース データベース。
• 世界最大のCIGS太陽電池アレイがアリゾナ州で稼働中。
• マイケル・カネロス シリコン対CIGS: 太陽エネルギーでは問題が重要 2006年10月2日 CNET News.com
• CIGS は 2020 年までに主要な薄膜太陽光発電技術として台頭する^{[永久リンク切れ‍ ]}