美國Xsun X公司的銅銦鎵硒CIGS太陽電池

本刊 賈旭平

XsunX公司是美國加州一家CIGSolar開發商。CIGSolar是一種混合薄膜太陽電池的制造技術。該公司通過CIGSolar技術制成的銅銦鎵硒CIGS光伏電池片經美國國家可再生能源實驗室NREL鑒定，其峰值轉換效率達到16.36%。

所測試樣本的總體轉換效率從15.3%到16.36%不等，平均轉換效率為15.91%。送往NREL的樣品是一個125 mm基底的一部分。為制作出適合NREL設備和分析設備的測試結構，125 mm的基底經過沉積后，被分切成四份。

XsunX的首席技術運營官RobertWendt評論道：“NREL的官方測試結果給我們的生產工藝提供了極大的支持，也證明了加工單片電池片的可行性。我們相信，16.36%的轉換效率可為市場提供一個更經濟化的生產工藝。我們對這一結果感到非常滿意，但這也是我們意料之中的結果。我們相信這一生產流程可直接投入生產。”

該公司采用了共蒸發技術，可使最終規格的電池片快速沉積，從而更好地控制和管理CIGS沉積工藝。除了能提供更小和更精確的沉積環境外，這種技術還有助于避免電池的效率損失，無論這種效率損失是因CIGS材料卷的分切造成的，還是因為單片組件的電力不匹配造成的。

XsunX公司CEO Tom Djokovich介紹說：“我們相信高性能的CIGS太陽電池可替代相對更昂貴的硅技術（硅技術在2010年擁有130億美元的市場份額），而我們一直在朝這個目標努力。據NREL公布的官方測量結果顯示，小面積共沉積技術是CIGS電池能與硅技術相競爭的關鍵。對于這次的測量結果，我們非常的興奮。由于我們的努力，CIGSolar技術才有機會進入市場?！?/p>

CIGSolar技術

目前，XsunX公司正在開發，并向市場推出一種低成本、高效率的薄膜銅銦鎵硒太陽電池生產工藝。這項被XsunX公司命名為CIGSolar的生產技術正在申請專利。該技術主要是規?；a單體薄膜CIGS太陽電池。通過該技術生產的電池能達到硅太陽電池的尺寸，是一種無毒、高效和替代硅太陽電池成本最低的一種太陽電池?，F在，該公司正在為CIGSolar工藝技術頒發使用許可證，并計劃通過頒發許可證和特許使用權產生一部分收入。

目前，薄膜太陽電池85%的潛力都沒有發揮出來，主要是因為薄膜產業依靠大面積生產工藝。在這種情況下，與質量相比，產量就會占據上風。那么如何將實驗室所取得的成績切實地轉化到規模生產中呢？首先，規模生產必定會產生產品個體差異；其次，傳感器將不能有效地控制工藝過程；第三，薄膜質量的變化非常大。所有這些變化都會使太陽電池組件性能下降。通常，大面積工藝都會造成各區域產生的電流有較大的變化。所以由于生產工藝造成的整個組件性能降低達87%。為了保證組件的質量、產量和成本，就有必要規模生產小面積的太陽電池。

CIGSolar技術目前即將成為行業中的一種技術突破。它將源于太陽電池行業中最好的技術與源于硬盤行業中的最好技術結合起來，使得太陽電池的質量更高，更適宜于規模化生產，并能降低成本。CIGSolar制造技術有如下優勢：

· 提高薄膜電池的效率；

· 控制小面積工藝；

· 提高生產率和產量；

· 極大降低太陽電池的成本；

· 可替代硅。

XsunX公司CIGS技術的優勢

銅銦鎵硒（CIGS）是一種基于黃銅礦半導體銅銦鎵族的薄膜太陽電池技術。與其它太陽電池技術相比，CIGS有以下顯著優勢：

· CIGS技術已經獲得了高達20%的實驗室演示轉換效率，其結果已經與傳統晶硅太陽電池相當，并大大超過了其它兩種主要的薄膜太陽電池技術，如CdTe和a-Si；

· CIGSolar設備有助于電池抵御隨時間造成的性能衰降，并使電池在工作現場高度穩定；

· CIGSolar是一種直接帶隙吸收體，擁有卓越的轉換效率潛能，可使您的太陽電池產品在現在及未來持續具有較高的性能；

· 所需的制造材料可非常容易得到，且比每瓦成本更低；

XsunX公司20 MW CIGSolar系統生產線

· 基于小面積沉積技術的電池制造工藝能保證快速的批量生產，具有更高的電池效率和更低的制造成本。

XsunX XASI-120 a-Si組件

XsunX公司的產品為XsunX XASI-120組件，其峰值功率為127.5 W，采用玻璃基底，使用公司所有權的半導體制造系統。XASI-120組件擁有很高的功率輸出，其尺寸和構架都允許其使用各種現有的支架體系。

XASI-120的模擬圖片

XASI-120組件結構圖

XSC-156 CIGS薄膜太陽電池

XsunX公司簡介

XsunX公司總部位于加州Aliso Viejo，該公司正在開發和推廣新型TFPV太陽電池技術與制造工藝，以服務于全球不斷擴大的能源需求。該公司已經制定了在美國建立多兆瓦級太陽電池模塊制造廠的計劃，以滿足大規模商業項目、市電領域以及其他網格應用中所使用的太陽電池產品日益增長的需求。XsunX分階段提高其產能，目前正啟動將其TFPV太陽電池模塊產能提高到100兆瓦以上的計劃。

XsunX公司最初于1997年2月25日成立于美國科羅拉多州，原名Sun River Mining公司，而后于2003年，經過與加利福尼亞Xoptix公司簽訂重組和資產購買協議，改名為XsunX公司。XsunX公司最初主要是開發和推銷擁有自主產權的太陽電池設計和核心太陽電池制造系統，獲得許可證的廠家即可利用購得的制造系統制造各種基底的先進薄膜太陽電池。過去幾年，公司一直在研究一種名為非晶硅(a-Si)的光伏材料，目的是開發一種非晶硅薄膜太陽電池（TFPV）制造工藝，來制造TFPV太陽電池組件。

2007年初，XsunX公司在業務模式上有所轉變，從授權太陽電池設計和制造技術轉向使用自己的技術設計先進的制造系統來生產和推銷薄膜非晶硅太陽電池組件。為了制造自己的產品，XsunX公司開始建設多兆瓦TFPV太陽電池組件制造工廠。2008年，XsunX宣布完成協商并締結了一項有關其美國俄勒岡州新生產廠的租賃協議。工廠占地約9萬平方英尺，可滿足公司的綜合薄膜光伏生產運營需求。從戰略角度看，這個地理位置不僅可提供便利的交通運輸，而且還可提供充足的清潔水電能源，使公司的生產系統維持正常運轉。公司首個25 MW的生產線已經于2009年第一季度開始運轉。