Zdroj: britannica.com
CIGS solárne články v solárnych článkoch s medeným indiom galínium selenidovým fotovoltickým zariadením, ktoré využívajú polovodičové vrstvy siričitanu meďnatého india gallia (CIGS) na absorpciu slnečného svetla a jeho premenu na elektrickú energiu. Hoci slnečné články CIGS sa považujú za skoré štádiá rozsiahlej komercializácie, môžu sa vyrábať pomocou procesu, ktorý má potenciál znížiť náklady na výrobu fotovoltaických zariadení. Keďže výkonnosť, jednotnosť a spoľahlivosť produktov CIGS sa zlepšujú, technológia má potenciál výrazne rozšíriť svoj podiel na trhu a môže sa nakoniec stať "rušivou" technológiou. Navyše, vzhľadom na nebezpečenstvo extrakcie a použitia kadmia, solárne články CIGS ponúkajú menej zdravotných a environmentálnych problémov ako slnečné bunky kadmiového telluridu, s ktorými súťažia.
Solárne články CIGS sú vybavené tenkou vrstvou selenidu meďnatého indium a selenidom meďnatým gália a stopovým množstvom sodíka. Tento film CIGS pôsobí ako priama polovodičová pásmová polovodičová súčiastka a tvorí heterojunkciu, pretože pásma dvoch rôznych materiálov sú nerovnaké. Tenkovrstvový článok sa nanáša na substrát, ako je napríklad sodno-vápenaté sklo, kov alebo polyamidový film, aby sa vytvoril koniec zadného povrchu. Ak sa pre substrát zvolí nevodivý materiál, použije sa ako vodič kov ako je molybdén. Kontakt na prednej ploche musí byť schopný vykonávať elektrickú energiu a musí byť transparentný, aby umožnil svetlo dostať sa do bunky. Materiály, ako je oxid india cínatý, dopovaný oxid zinočnatý alebo nedávno vyvinuté organické filmy na báze nanočlánkového uhlíka sa používajú na zabezpečenie ohmického kontaktu.
Bunky sú navrhnuté tak, aby svetlo vstupovalo cez priehľadný ohmický kontakt vpredu a absorbovalo sa do vrstvy CIGS. Tam sú vytvorené páry elektrónov. "Oblasť vyčerpania" sa vytvára pri heterojunkcii materiálov typu p a n povrchu dotovaného kadmiovým povrchom CIGS bunky. To oddeľuje elektróny od otvorov a umožňuje generovať elektrický prúd (viď tiež solárne články). V roku 2014 laboratórne experimenty dosiahli rekordnú účinnosť 23,2 percenta bunky CIGS s modifikovanou povrchovou štruktúrou. Avšak komerčné CIGS bunky majú nižšiu účinnosť, pričom väčšina modulov dosahuje približne 14% konverzie.
Počas výrobného procesu sa nanášanie filmov CIGS na substrát často uskutočňuje vo vákuu, a to buď pomocou odparovania, alebo pomocou rozprašovania. Meď, gália a india sa nanášajú zase a žíhajú sa so selenidovými parami, čo má za následok konečnú štruktúru CIGS. Depozícia sa môže uskutočňovať bez vákua pomocou nanočastíc alebo galvanizácie, aj keď tieto techniky vyžadujú väčší vývoj, aby boli vo veľkom meradle ekonomicky účinné. Rozvíjajú sa nové prístupy, ktoré sú viac podobné tlačiarenským technológiám než tradičná výroba kremíkových solárnych článkov. V jednom procese tlačiareň položí kvapôčky polovodičového atramentu na hliníkovú fóliu. Následný proces tlače ukladá ďalšie vrstvy a predný kontakt na vrchu tejto vrstvy; fólia sa potom rozreže na listy.
Solárne články CIGS sa môžu vyrábať na flexibilných substrátoch, ktoré sú vhodné pre rôzne aplikácie, pre ktoré nie sú vhodné súčasné kryštalické fotovoltaiky a iné pevné výrobky. Napríklad flexibilné solárne články CIGS dávajú architektom väčšiu škálu možností v štýle a dizajne. Solárne články CIGS sú tiež zlomkom hmotnosti kremíkových článkov a môžu byť vyrobené bez skla, aby boli rezistentné. Môžu byť integrované do vozidiel, ako sú traktorové prívesy, lietadlá a autá, pretože ich nízky profil minimalizuje odpor vzduchu a nepridáva významnú váhu.
