La chalcopyrite ou le minerai chalcopyrite sont des minéraux courants et des composés I–III–VI2 contenant du cuivre, d'autres métaux tels que l'indium et le gallium, ainsi que du soufre et du sélénium. De nombreuses chalcopyrites absorbent très bien la lumière, présentent des propriétés semi-conductrices et conviennent donc parfaitement à la fabrication de cellules solaires à couche mince. En variant la composition chimique des éléments individuels, on peut ajuster les propriétés du semi-conducteur telles que la constante de réseau et la largeur de bande. Ce sont d'excellentes conditions pour optimiser les cellules solaires.
Une cellule solaire à couche mince chalcopyrite ou CIGS se compose de plusieurs couches. Un support en verre est généralement utilisé comme substrat. Une couche non transparente de molybdène est déposée comme contact arrière. Pour fabriquer la couche chalcopyrite, le cuivre, l'indium et le gallium sont d'abord déposés sur le substrat. Ensuite, cette couche est séléniée ou sulfurisée dans un four ou un système RTP à des températures autour de 550 °C. Le séléniure d'hydrogène H2Se ou le sulfure d'hydrogène H2S servent de sources de sélénium ou de soufre.
Sur cette couche CIGS, également appelée absorbeur, une fine couche de sulfure de cadmium CdS est déposée, suivie d'un oxyde conducteur transparent (TCO) qui sert de contact frontal, par exemple l'oxyde de zinc ZnO. À l'interface entre les couches CdS et CIGS a lieu la génération de porteurs de charge lorsqu'elle est exposée à la lumière du soleil.
La construction de la cellule CIGS dans l'ordre inverse, c'est-à-dire avec le verre du côté avant, est également possible. Cette configuration est appelée configuration superstrate, car le support se trouve au-dessus de la cellule et non en dessous comme dans la configuration substrat précédemment décrite.
