鍺,鎵下游項目

1、鍺，鎵的下游項目鍺的下游1.光纖級四氯化鍺項目（1）光纖級四氯化鍺光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。一根透亮的玻璃狀的大棒成為電纜行業(yè)的資本寵兒，它叫光纖預制棒，簡稱“光棒”。頭發(fā)絲一樣粗細的光纖就是用這種光纖預制棒拉制出來的，光纖的后道產品就是光纜。光棒是制造光纖的母材，而制造光棒產品是屬于技術含量高，技術關聯(lián)度強，投資規(guī)模大，市場前景廣的項目。 隨著我國寬帶建設提速、光纖需求放量，再加上最近受地震影響日本預制棒出貨將在較長時期內難以恢復到歷史水平，中國光纖預制棒產業(yè)迎來了一個發(fā)展機遇。但是光纖核心技術光纖預制棒的發(fā)展卻嚴重依賴進口，成為

2、了我國光纖事業(yè)發(fā)展的“瓶頸”。鍺金屬在光纖上有重要應用。光纖四氯化鍺作為單模石英光纖的摻雜物，可用于光纖生產，主要用于發(fā)揮光纖摻雜作用和光纖轉換作用，在通信光纖領域中的作用具有不可替代性。（2）四氯化鍺市場現(xiàn)狀分析1-1.需求：現(xiàn)在中國需求量大約2025噸/年；預計到2014年，中國的光纖產量數(shù)倍增長，光纖預制棒增速迅速，中國光纖級四氯化鍺需求量達到50噸/年。光學纖維用四氯化鍺產品在全國都有分布，以華北、華東、東北和中南為主，西南、西北部由于地域交通原因相對分布較少：目前中國國內光纖四氯化鍺進口依賴度很大，主要有比利時Umicore，德國Evonik Degussa，美國等，價格比利時Umi

3、core的最貴，產品最好；德國Evonik Degussa，美國價格略低。1-2.生產：產品達標生產單位只有寥寥幾家主要是北京國晶輝，還有云南鍺業(yè)，馳宏鋅鍺等公司生產。目前國產光纖級四氯化鍺產量約15噸，國內的生產商都面臨供不應求的局面，產品質量有了很大改善，一部分（約10噸）用以滿足本國需求，剩下部分出口滿足國外采用OVD法光纖預制棒的工業(yè)。所以估算今年的光纖四氯化鍺需求量一半（1015噸）依賴進口。（3）光纖級四氯化鍺制作方法：將體積比為0.25-2.0：1的鹽酸和四氯化鍺加入到蒸餾釜中進行蒸餾，或在單獨蒸餾四氯化鍺的同時通入氣體，直至蒸餾結束，蒸餾溫度為76-80，蒸餾出來的溶液經鹽酸分

4、離器分離后的四氯化鍺溶液存放于儲罐中，需靜置3672排到空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至70-75，在不斷通入氮氣1236的同時，采用紫外燈進行光照，最后在76-80進行精餾操作并轉移出產品。本方法涉及在生產光纖用四氯化鍺生產中，將夾雜于四氯化鍺中的鹽酸分離出來的裝置，屬于一種光纖用四氯化鍺生產裝置。分離裝置由主分離塔、進料管、尾氣排放管、氣氛補給管、排酸管和出料管組成，在主分離塔的頂端接有一根進料管，進料管側部接有尾氣排放管，主分離塔上側部接有排酸管，主分離塔中段接有一根出料管，出料管管口伸到主分離塔底部，進料管上接有氣氛補給管，氣氛補給管側部分別各自通過兩根獨立的管道與排酸管和進料管

5、接通。本裝置作用時可以實時觀察分離過程，對鹽酸和四氯化鍺進行有效分離，整個分離過程完全與空氣隔離，避免了產品的二次污染，此裝置結構簡單，方便實用，效率高。本法的優(yōu)點是：工藝過程簡單，操作方便，可以很好地去除四氯化鍺中的含氫雜質，具有較高的工業(yè)使用價值。投資關鍵點：a.生產設施：包括全套反應釜、精餾塔（組）、換熱器/冷凝器、再沸器、泵、分離器、儲罐、管道等設施。b.檢測條件：包括實驗室檢測設備，無菌無塵試驗室等c.產品容器：鋼瓶，5萬左右/只（50KG/只），需要最少30只（4）光纖級四氯化鍺市場前景光纖級四氯化鍺光纖用鍺約占30%。未來對光纖的需求主要來自城市基礎設施建設和網(wǎng)絡建設需求，特別是

6、基于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的光纖到樓（FTTB）和光纖到戶（FTTH）的需求。從發(fā)展預測看，2012年全球廣信市場需求接近20000萬芯公里，其中亞太市場特別是中國市場需求非常重要。光纖到戶的逐步推進將擴大光纖光纜行業(yè)對光纖級四氯化鍺的需求；銅質電纜的被替代將擴大光纖光纜行業(yè)對光纖級四氯化鍺的需求；中國3G建設的推進將擴大光纖光纜行業(yè)對光纖級四氯化鍺的需求；2009年中國共消費光纖四氯化鍺近50噸，占全球總量的一半。目前中國沒有光纖四氯化鍺的生產能力，基本依賴進口。據(jù)了解，云南鍺業(yè)主要產品是鍺金屬，并已進入紅外、太陽能兩個領域，但光纖四氯化鍺在公司產業(yè)鏈里尚屬空白。北京國晶輝擁有自主開發(fā)的光纖四氯化鍺加工

7、工藝，但受制于鍺金屬供給，無法釋放效益；武漢長飛在光纖領域具有優(yōu)勢，但其所需的光纖四氯化鍺完全來自進口。2010年12月，云南鍺業(yè)與長飛光纖光纜及北京國晶輝紅外光學公司三方共同出資成立子公司，進行30噸光纖四氯化鍺項目。國晶輝公司已經完成了四氯化鍺的技術研發(fā):國晶輝公司獨創(chuàng)的精餾提純方法生產的超高純度光纖級四氯化鍺,可用于生產多模、單模以及無水峰光纖,其產品質量已達到國際先進水平。目前我國能夠大規(guī)模生產光纖的大部分廠家停留在從國外進口預制棒、國內拉絲加工的生產水平上，這種模式限制了光纖成本降低，阻礙了光纖產業(yè)的發(fā)展。改變這一現(xiàn)狀，必須解決原材料國產化的問題，提高光纖預制棒的制造工藝技術。四氯化

8、鍺(GeCl4)主要用作預制棒纖芯摻雜劑，以提高纖芯折射率，實現(xiàn)光纖的全反射、無損耗并提高傳輸距離，總純度要求大于99.999%。國內目前用量約10噸/年左右。近年來，隨著光纖通信業(yè)的迅速發(fā)展，光纖用GeCl4的需求量不斷上升。2. 高效率太陽能電池用鍺晶片項目（1）太陽能電池歷史發(fā)展：第一代晶體硅（分為單晶硅和多晶硅兩種）太陽電池研制成功，經過各國光伏工作者的不懈努力，到目前為止，第一代晶體硅太陽電池的實驗室效率達到了24.7，大規(guī)模生產商用產品的效率為17以上。盡管如此，由于受單晶硅材料價格及繁瑣的加工工藝限制，致使單晶硅太陽電池成本居高不下，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。第二代薄

9、膜太陽能電池，主要構成為非晶硅與二六族化合物半導體，常被運用于建筑涂料。第三代GaAs(砷化鎵)、CuInSe2和CdTe等太陽電池也取得了令人矚目的成就，GaAs 、CuInSe2和CdTe等薄膜電池的實驗室效率目前分別為25%、16.5%和18.5，雖然仍有望在效率上進一步突破，但前者穩(wěn)定性差，后者又較難制作。 第四代鍺襯底化合物半導體疊層電池因其高效率、高電壓和高溫特性好等優(yōu)點，可實用的轉換效率為28%32%，聚光后最高達到42.8%，被廣泛應用于空間衛(wèi)星太陽能電池、國防邊遠山區(qū)雷達站、微波通訊站，在未來光伏發(fā)電領域具有現(xiàn)實而廣闊的應用潛力。 （2）高效率太陽能電池用鍺晶片高純鍺單晶具有

10、抗輻射、高頻、光電性能好等特點，因而被廣泛應用于能源、光電、國防軍事、航空航天和現(xiàn)代化信息產業(yè)等高科技領域。近年來，鍺襯底化合物半導體疊層電池因其高效率、高電壓和高溫特性等優(yōu)點，被廣泛用于空間衛(wèi)星太陽能電池、國防邊遠山區(qū)雷達站、微波通訊站等等。目前太陽能電池用鍺襯底晶片約占10%。與傳統(tǒng)基于單晶硅電池相比，鍺襯底高光電轉換效率和良好性能的高效電池也將在未來太陽能電池中占據(jù)更重要的地位。鍺襯底片高效太陽能電池在空間應用比例已超過80%。未來隨著成本的下降，地面應用將逐步擴大。預計全球高效率太陽能電池用鍺晶片未來五年的增長率為30%。（3）全球高效率太陽能用鍺晶片生產情況及產量預測目前，全球高效率

11、太陽能用鍺晶片的生廠主要集中在比利時的優(yōu)美可（Umicore）公司和美國的AXT公司，美國AXT公司20052007年分別從鍺基板中收入達到了4.2、90.9和222.5萬美元，該公司還計劃在2012年使GaAs和Ge基板收入達到676萬美元。隨著三結太陽能電池技術的發(fā)展和成本的降低，使用鍺晶片做基板的三結太陽能電池的需求會越來越強，全球高效率太陽能電池用鍺晶片未來五年的增長率按30估計，未來幾年太陽能電池用鍺晶片產量如下：2015年、 2020年將達到427.27萬片， 1586.43萬片。目前，以鍺晶片為基板的高效率太陽能電池主要用于如衛(wèi)星等空間供電電源中，根據(jù)衛(wèi)星大小的不同，普通衛(wèi)星大約

12、需要高效太陽能電池用鍺晶片約600015000片，大型衛(wèi)星的太陽能用鍺晶片將達到數(shù)萬片，空間站的建立及維護所需要的太陽能用鍺晶片數(shù)量更為巨大，在地面光伏發(fā)電市場也有部分采用。目前三結太陽能電池在空間供電電源中的應用比例占到了80，地面光伏市場非硅技術所占比例現(xiàn)在為9。有研究表明，在地面光伏市場發(fā)電技術中，使用三結太陽能電池約占非硅技術的40左右。在未來510年，按使用鍺基板的三結太陽能電池占空間供電電源的比例將達到90。以我國來說，以鍺晶片為基板的三結太陽能電池主要用于衛(wèi)星，目前因成本過高，地面光伏市場應用程度較低。按我國衛(wèi)星供電電源與全球相同，到2010年約有90采用鍺晶片為基板的三結太陽能

13、電池，地面光伏市場采用以鍺晶片為基板的三結太陽能電池占整個地面光伏市場的比例約為5左右。（4）高效率太陽能電池用鍺晶片的發(fā)展展望（一）以鍺晶片為基板的三結太陽能電池在空間的應用將進一步加強，但未來需求將趨于穩(wěn)定；以鍺晶片為基板的三結太陽能電池因其性能好，光電轉換率高，而越來越被各國運用到空間供電電源中。目前，全球在空間供電電源中已超過80的比例采用了以鍺晶片為基板的砷化稼太陽電池?？梢灶A計在未來35年，這一比例將會提高到近100。但由于衛(wèi)星的研制是一項耗時耗力的工程，需要較長的時間要求，加上地球同步衛(wèi)星軌道的限制，未來五年人造衛(wèi)星的發(fā)射量將會趨于穩(wěn)定，每年大致在3040顆左右，這樣對高效太陽能

14、電池用鍺晶片的需求量最多為80萬片，而目前各國由于使用鍺晶片的三結太陽能聚光光伏電池成本較高，地面光伏市場總體來說較難推廣，太陽能電池用鍺晶片主要仍是提供人造衛(wèi)星使用。但目前的生產量已基本能滿足空間使用的需要，因此，在地面光伏市場的使用量能否提高仍未知的情況下，發(fā)展太陽能電池用鍺晶片有著一定的風險。 （二）地面光伏市場對太陽能電池用鍺晶片有著較大的需求潛力 目前，隨著世界各國對可再生能源的重視，地面太陽能光伏產業(yè)正以迅猛的速度發(fā)展，但采用的主要太陽能電池生產原料仍是硅晶片，以鍺晶片為基板的三結電池盡管性能好，光電轉換率高，但由于成本的因素，其在地面光伏市場的發(fā)展受到很大的制約。未來隨著科學技術

15、的發(fā)展，三結太陽能電池的制造成本也將會有下降的可能，這樣，地面光伏市場對太陽能電池用鍺晶片的需求就將會有較大的潛力，按照目前地面太陽能光伏市場的發(fā)展趨勢，三結太陽能電池在整個地面光伏市場的運用的比例哪怕提高1，都有可能帶來幾十萬片到百萬片的需求量。 （三）高效三結太陽能電池有望在軍事裝備中得到大面積應用 盡管科技在不斷進步，備用電池仍然占據(jù)了戰(zhàn)場上士兵100磅負重的五分之一，他們的包袱包括背包、武器、保護裝備和一整套電子裝置。這些電池是為保命用的電子元件提供電力，但是它的重量仍然阻礙了前進并加重了攻擊弱點。美軍在一份計劃中設想：到2025年，任何一名美軍士兵可以在任何地方補充燃料和電能。20世

16、紀90年代中期，美軍開始著力打造數(shù)字化部隊，GPS、夜視儀、戰(zhàn)場數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等大量數(shù)字化裝備的配備，使得部隊裝備特別是單兵裝備對電能的需求激增，隨著武器系統(tǒng)日益復雜，士兵攜帶的電池也逐漸加重并成為嚴重的問題，只有依靠便攜式太陽能電池才能解決這一問題。3.紅外光學用鍺晶體項目。由于鍺在大氣層中堆2-14微米光波具有高而均勻的透射率、不吸收、不軟化、不溶于水，光學性能好，價格相對較低，因此是較好的紅外光學材料。同時，鍺的化學穩(wěn)定性、耐腐蝕和易于加工等優(yōu)勢明顯，使其在紅外光學系統(tǒng)中得到廣泛的應用。將鍺制成鍺單晶，切片加工成鍺透鏡及鍺窗，利用鍺單晶透過紅外波長的特性制成各種紅外光學部件，廣泛應用于各類

17、紅外光學系統(tǒng)如：熱成像儀與夜視儀，光探測器，紅外探測器，導彈的預警與制導。激光與紅外雷達，微波管與微波集成。目前紅外光學用鍺比重為42%。從全球紅外系統(tǒng)市場增長情況看，當前國防軍事應用增速約12%，民用應用增速約為15%，預計未來三年的增長率接近于18%。紅外熱像儀所涉及的紅外鍺鏡頭的用量最大，其產量直接決定紅外光學行業(yè)的用鍺量。未來民用紅外鍺鏡頭的應用領域主要集中在消防、電力、建筑、制造業(yè)、醫(yī)療、安防等行業(yè)。鎵的下游砷化鎵太陽能光伏電池項目一、砷化鎵電池基本介紹 近年來，太陽能光伏發(fā)電在全球取得長足發(fā)展。常用光伏電池一般為多晶硅和單晶硅電池，然而由于原材料多晶硅的供應能力有限，加上國際炒家的

18、炒作，導致國際市場上多晶硅價格一路攀升，最近一年來，由于受經濟危機影響，價格有所下跌，但這種震蕩的現(xiàn)狀給光伏產業(yè)的健康發(fā)展帶來困難。目前，技術上解決這一困難的途徑有兩條：一是采用薄膜太陽電池，二是采用聚光太陽電池，減小對原料在量上的依賴程度。常用薄膜電池轉化率較低，因此新型的高倍聚光電池系統(tǒng)受到研究者的重視。聚光太陽電池是用凸透鏡或拋物面鏡把太陽光聚焦到幾倍、幾十倍，或幾百倍甚至上千倍，然后投射到太陽電池上。這時太陽電池可能產生出相應倍數(shù)的電功率。它們具有轉化率高，電池占地面積小和耗材少的優(yōu)點。高倍聚光電池具有代表性的是砷化鎵（GaAs）太陽電池。 GaAs屬于III-V族化合物半導體材料，其

19、能隙與太陽光譜的匹配較適合，且能耐高溫。所謂III-V族化合物半導體，是指元素周期表中的III族與V族元素相結合生成的化合物半導體，主要包括鎵化砷（GaAs）、磷化銦（InP）和氮化鎵等。與硅太陽電池相比，GaAs太陽電池具有較好的性能。： 1、光電轉化率： 砷化鎵的禁帶較硅為寬，使得它的光譜響應性和空間太陽光譜匹配能力較硅好。目前，硅電池的理論效率大概為23%，而單結的砷化鎵電池理論效率達到27%，而多結的砷化鎵電池理論效率更超過50%。 2、耐溫性 常規(guī)上，砷化鎵電池的耐溫性要好于硅光電池，有實驗數(shù)據(jù)表明，砷化鎵電池在250的條件下仍可以正常工作，但是硅光電池在200就已經無法正常運行。

20、3、機械強度和比重 砷化鎵較硅質在物理性質上要更脆，這一點使得其加工時比容易碎裂，所以，目前常把其制成薄膜，并使用襯底（常為Ge鍺），來對抗其在這一方面的不利，但是也增加了技術的復雜度。 二、砷化鎵電池的技術發(fā)展現(xiàn)狀 GaAs太陽電池的發(fā)展是從上世紀50年代開始的，至今已有已有50多年的歷史。1954年世界上首次發(fā)現(xiàn)GaAs材料具有光伏效應。在1956年，LoferskiJ.J.和他的團隊探討了制造太陽電池的最佳材料的物性，他們指出Eg在1.21.6eV范圍內的材料具有最高的轉換效率（理論上估算，GaAs單結太陽電池的效率可達27%）。20世紀60年代，Gobat等研制了第1個摻鋅GaAs太陽

21、電池，不過轉化率不高，僅為9%10%，遠低于27%的理論值。20世紀70年代，IBM公司和前蘇聯(lián)Ioffe技術物理所等為代表的研究單位，采用LPE(液相外延)技術引入GaAlAs異質窗口層，降低了GaAs表面的復合速率，使GaAs太陽電池的效率達16%。不久，美國的HRL及Spectrolab通過改進了LPE技術使得電池的平均效率達到18%，并實現(xiàn)了批量生產，開創(chuàng)了高效率砷化鎵太陽電池的新時代。從上世紀80年代后，GaAs太陽電池技術經歷了從LPE到MOCVD，從同質外延到異質外延，從單結到多結疊層結構的幾個發(fā)展階段，其發(fā)展速度日益加快，效率也不斷提高，目前實驗室最高效率已達到50%（來自IB

22、M公司數(shù)據(jù)），產業(yè)生產轉化率可達30%以上。 三、砷化鎵電池的優(yōu)勢 光伏發(fā)電經歷了第一代晶硅電池和第二代薄膜電池目前產業(yè)化進程，正逐漸轉向高效的HCPV系統(tǒng)發(fā)電（第三代聚光太陽能，俗稱砷化鎵電池）。砷化鎵電池太陽能發(fā)電模組和發(fā)電系統(tǒng)的是近年來國際太陽能光伏發(fā)電技術的新熱點，同晶硅技術和薄膜技術相比，HCPV在100KW以上發(fā)電系統(tǒng)中具有明顯的優(yōu)勢，如果綜合考慮年發(fā)電成本和碳痕跡等因素，則HCPV擁有絕對優(yōu)勢。 與前兩代電池相比，HCPV 采用多結的III-V族化合物電池，具有大光譜吸收、高轉換效率（HCPV系統(tǒng)轉換效率可達25，遠高于目前晶硅電池17左右的轉換效率）等優(yōu)點。同時，該系統(tǒng)更加節(jié)能

23、環(huán)保，它的一大技術特性是，聚光倍數(shù)越大所需的光伏電池面積越小。對高達幾百倍的HCPV系統(tǒng)來說，硬幣大小的轉換電池就可轉換碗口面積的光能。 在節(jié)省半導體材料用量的同時，降低了太陽能發(fā)電系統(tǒng)的生產成本和能耗，使HCPV具有更短的能量回收期。隨著HCPV技術的更加成熟以及生產規(guī)模的進一步擴大，普遍預計，今年內即可實現(xiàn)較低的平準化電力成本低于晶硅和薄膜電池。高聚光太陽能（HCPV）聚光（CPV）太陽能技術是通過聚光的方式把一定面積上的太陽光通過聚光系統(tǒng)會聚在一個狹小的區(qū)域（焦斑），太陽能電池僅需焦斑面積的大小即可，從而大幅減太陽能電池的用量。 第三代高聚光型（HCPV）太陽能發(fā)電模組和發(fā)電系統(tǒng)的是近年

24、來國際太陽能光伏發(fā)電技術的新熱點，同晶硅技術和薄膜技術相比，HCPV在100KW以上發(fā)電系統(tǒng)中具有明顯的優(yōu)勢，如果綜合考慮年發(fā)電成本和碳痕跡等因素，則HCPV擁有絕對優(yōu)勢。目前第三代HCPV（高聚光）已將聚光倍數(shù)提高至500倍。CIGS 銅銦鎵硒薄膜太陽能項目1. CIGS薄膜太陽能電池CIGS薄膜太陽能電池，由Cu（銅）、In（銦）、Ga（鎵）、Se（硒）四種元素構成最佳比例的黃銅礦結晶薄膜太陽能電池，是組成電池板的關鍵技術。由于該產品具有光吸收能力強，發(fā)電穩(wěn)定性好、轉化效率高，白天發(fā)電時間長、發(fā)電量高、生產成本低以及能源回收周期短等諸多優(yōu)勢，CIGS太陽能電池已是太陽能電池產品的明日之星，

25、可以與傳統(tǒng)的晶硅太陽能電池相抗衡。CIGS薄膜太陽能電池具有如下優(yōu)點：l 光吸收能力強 CIGS太陽能電池由Cu（銅）、In（銦）、Ga（鎵）、Se（硒）四種元素構成最佳比例的黃銅礦結晶作為吸收層，可吸收光譜波長范圍廣，除了晶硅與非晶硅太陽能電池可吸收光的可見光譜范圍，還可以涵蓋波長7001200nm之間的紅外光區(qū)域，即一天內可吸收光發(fā)電的時間最長，CIGS薄膜天陽能電池與同一瓦數(shù)級別的晶硅太陽能電池相比，每天可以超出20%比例的總發(fā)電量。l 發(fā)電穩(wěn)定性高 由于晶硅電池本質上有光致衰減的特性，經過陽光的長時間暴曬，其發(fā)電效能會逐漸減退，而CIGS太陽能電池則沒有光致衰減特性，發(fā)電穩(wěn)定性高。晶硅

26、太陽能電池經過較長一段時間發(fā)電后，或多或少存在熱斑現(xiàn)象，導致發(fā)電量小，增加維護費用，而CIGS太陽能電池能采用內部連接結構、可避免此現(xiàn)象的發(fā)生，較晶硅太陽能電池比所需的維護費用低。l 轉換效率高 根據(jù)美國國家再生能源實驗室(National Renewable Energy Labs;NREL)所公布，目前太陽能電池轉換效率最高可達20.2%，而業(yè)界最高紀錄可達17%，普遍標準為12%。l 成產成本低 CIGS太陽能電池主要成本為玻璃基板與Cu（銅）、In（銦）、Ga（鎵）、Se（硒）四種元素構成的原材料，其中玻璃只需采用一般建材所使用的鈉玻璃，不需要使用太陽能專用超白玻璃或者薄膜導電玻璃。四

27、種金屬元素不是貴重金屬，而且每片電池板的CIGS吸收層所需膜層厚度不超過3m（微米），原材料需求量不高，每片成本十分具有競爭力。l 能源回收周期短 太陽能電池是很好的可再生能源技術，可以解決我們人類的能源需求問題又不不污染環(huán)境，但是生產太陽能電池本身也需要消耗一定的能源。評估一個可再生能源裝置是否真正環(huán)保，除了轉換效率，更重要的是使用該裝置所產生的再生能源，需要多長時間才能相當于當初生產時所消耗的能源總量，即所謂能換回收周期。根據(jù)美國能源總署研究，以30年壽命的太陽能裝置為例，晶硅太陽能電池的回收期間為24年，而薄膜太陽能電池為12年。換而言之，每一個太陽能發(fā)電系統(tǒng)，可享有2629年真正無污染

28、的期間，而采用CIGS太陽能無疑是最佳選擇。如同晶硅太陽能電池產品一樣應用于屋頂發(fā)電項目。然而與晶硅太陽能電池相比，CIGS具有外觀上較為美觀，可作為建筑玻璃材料使用（BIPV,Building Integrated Photovoltaic）。CIGS亦可以制成柔性薄膜電池，未來可發(fā)展成為個人使用的發(fā)電裝置，可解決個人數(shù)碼產品的電池續(xù)航力不足的問題。其他應用層面可涵蓋LED路燈、太陽能熱水器、大樓玻璃幕墻、太陽能發(fā)電廠、沙漠發(fā)電系統(tǒng)等。2. CIGS薄膜太陽能電池發(fā)展歷史及研究現(xiàn)狀 70年代Bell實驗室Shaly等人系統(tǒng)研究了三元黃銅礦半導體材料CIS的生長機理、電學性質及在光電探測方面的

29、應用； 1974年，Wagner利用單晶ClS研制出高效太陽能電池,制備困難制約了單晶ClS電池發(fā)展； 1976年，Kazmerski等制備出了世界上第一個ClS多晶薄膜太陽能電池； 80年代初，Boeing公司研發(fā)出轉換效率高達9.4%的高效CIS薄膜電池； 80年代期間，ARCO公司開發(fā)出兩步(金屬預置層后硒化)工藝，方法是先濺射沉積Cu、In層，然后再在HSe中退火反應生成CIS薄膜，轉換效率也超過10%； 1994年，瑞典皇家工學院報道了面積為0.4cm效率高達17.6%的ClS太陽能電池； 90年代后期，美國可再生能源實驗室(NREL)一直保持著CIS電池的最高效率記錄，并1999年

30、，將Ga代替部分In的CIGS太陽能電池的效率達到了18.8%，2008年更提高到19.9%； 圖1：CIGS薄膜太陽能電池發(fā)展的歷程3. CIGS薄膜太陽能電池發(fā)展前景作為第二代薄膜太陽能電池，主要構成為銅銦鎵硒(CIGS)等化合物，CIGS薄膜太陽能具有高效、低成本、可大規(guī)模工業(yè)化生產，常被運用于建筑涂料。發(fā)展前景將會十分廣闊。銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽能電池由于效率高、無衰退、抗輻射、壽命長、成本低廉等特點，是備受人們關注的一種新型光伏電池產品，經過近30年的研究和發(fā)展，其光電轉化效率為所有已知薄膜太陽能電池中最高的，目前，美國國家可再生能源實驗室在玻璃襯底上利用共蒸發(fā)三步工藝制備出最高效率達19.9%的電池。2009年全球CIGS薄膜太陽能電池產能超過660MW，實際產量達到180MW，年增幅超過300%，遠高于行業(yè)內的增長速度，顯示了極強的發(fā)展勢頭，近期，CIGS小面積電池效率又創(chuàng)造了新的記錄，達到了20.1%，