【中國幕墻網(wǎng)】TCO(Transparentconductingoxide)玻璃,即透明
導(dǎo)電氧化物
鍍膜玻璃,是在
平板玻璃表面通過物理或者
化學(xué)鍍膜的方法均勻鍍上一層透明的導(dǎo)電氧化物
薄膜,主要包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其復(fù)合多元氧化物
薄膜材料。
TCO玻璃首先被應(yīng)用于
平板顯示器中,現(xiàn)在ITO類型的
導(dǎo)電玻璃仍是平板顯示器行業(yè)的主流玻璃電極產(chǎn)品。近幾年,
晶體硅價(jià)格的上漲極大地推動了
薄膜太陽能電池的發(fā)展,目前薄膜
太陽能電池占世界
光伏市場份額已超過10%,光伏用TCO玻璃作為電池前電極的必要
構(gòu)件,市場需求迅速增長,成為了一個炙手可熱的高科技鍍膜玻璃產(chǎn)品。
TCO鍍膜玻璃的特性及種類
在
太陽能電池中,晶體
硅片類電池的電極是
焊接在硅片表面的導(dǎo)線,前蓋板玻璃僅需達(dá)到高
透光率就可以了。薄膜太陽能電池是在玻璃表面的導(dǎo)電薄膜上鍍制p-i-n半導(dǎo)體膜,再鍍制背電極。
透明導(dǎo)電氧化物的鍍膜原料和工藝很多,通過科學(xué)研究進(jìn)行不斷的篩選,目前主要有以下三種TCO玻璃與
光伏電池的性能要求相匹配。
ITO鍍膜玻璃是一種非常成熟的產(chǎn)品,具有
透過率高,膜層牢固,導(dǎo)電性好等特點(diǎn),初期曾應(yīng)用于光伏電池的前電極。但隨著光吸收性能要求的提高,TCO玻璃必須具備提高光散射的能力,而ITO鍍膜很難做到這一點(diǎn),并且激光刻蝕性能也較差。銦為稀有元素,在自然界中貯存量少,價(jià)格較高。ITO應(yīng)用于太陽能電池時(shí)在等離子體中不夠穩(wěn)定,因此目前ITO鍍膜已非光伏電池主流的電極玻璃。
SnO2鍍膜也簡稱
FTO,目前主要是用于生產(chǎn)建筑用Low-E玻璃。其導(dǎo)電性能比ITO略差,但具有成本相對較低,激光刻蝕容易,光學(xué)性能適宜等優(yōu)點(diǎn)。通過對普通Low-E的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行升級改進(jìn),制造出了導(dǎo)電性比普通Low-E好,并且?guī)в徐F度的產(chǎn)品。利用這一技術(shù)生產(chǎn)的TCO玻璃已經(jīng)成為薄膜光伏電池的主流產(chǎn)品。
氧化鋅基薄膜的研究進(jìn)展迅速,材料性能已可與ITO相比擬,結(jié)構(gòu)為六方纖鋅礦型。其中
鋁摻雜的氧化鋅薄膜研究較為廣泛,它的突出優(yōu)勢是原料易得,制造成本低廉,無毒,易于實(shí)現(xiàn)摻雜,且在等離子體中
穩(wěn)定性好。預(yù)計(jì)會很快成為新型的光伏TCO產(chǎn)品。目前主要存在的問題是工業(yè)化大面積鍍膜時(shí)的技術(shù)問題。
光伏電池對TCO鍍膜玻璃的性能要求
1.光譜透過率
為了能夠充分地利用太陽光,TCO鍍膜玻璃一定要保持相對較高的透過率。目前,產(chǎn)量最多的
薄膜電池是雙結(jié)
非晶硅電池,并且已經(jīng)開始向非晶/微晶復(fù)合電池轉(zhuǎn)化。因此,非晶/微晶復(fù)合疊層能夠吸收利用更多的太陽光,提高轉(zhuǎn)換效率,即將成為薄膜電池的主流產(chǎn)品。
2.導(dǎo)電性能
TCO導(dǎo)電薄膜的導(dǎo)電原理是在原本導(dǎo)電能力很弱的本征半導(dǎo)體中摻入微量的其他元素,使半導(dǎo)體的導(dǎo)電性能發(fā)生顯著變化。這些微量元素被稱為雜質(zhì),摻雜后的半導(dǎo)體成為雜質(zhì)半導(dǎo)體。氧化銦錫(ITO)透明導(dǎo)電玻璃就是將錫元素?fù)饺氲窖趸熤校岣邔?dǎo)電率,它的導(dǎo)電性能在目前是最好的,最低電阻率達(dá)10-5Ωcm量級。
3.霧度
為了增加薄膜電池半導(dǎo)體層吸收光的能力,光伏用TCO玻璃需要提高對透射光的散射能力,這一能力用霧度(Haze)來表示。霧度即為透明或半透明材料的內(nèi)部或表面由于光漫射造成的云霧狀或混濁的外觀。以漫射的光通量與透過材料的光通量之比的百分率表示。
上一頁12下一頁