光伏玻璃概述

　　光伏玻璃就是超白玻璃又稱無色玻璃.地鐵玻璃，具有高透光率.高透明性.產品晶瑩剔透家族“水晶王子”之稱。透光率決定玻璃的品質，浮法玻璃的透光率為86%，而超白玻璃透光率可達92%以上。超白玻璃科技含量高，生產難度大，具有較強的獲利能力。

　　光伏玻璃位于組件正面的最外層，在戶外環境下，直接加收陽光照射。一是利用其高的透射率為電池片提供光能，二是利用其良好的物理性能為太陽能電池組件良好的機械性能，并且保護組件不收水汽的侵蝕，阻隔氧氣防止氧化.耐高低溫.良好的絕緣性和來老化性能.耐腐蝕性能。

　　(一)光伏玻璃的制作材料

　　光伏玻璃就是超白玻璃又稱無色玻璃.地鐵玻璃，具有高透光率.高透明性.產品晶瑩剔透家族“水晶王子”之稱。透光率決定玻璃的品質，浮法玻璃的透光率為86%，而超白玻璃透光率可達92%以上。超白玻璃科技含量高，生產難度大，具有較強的獲利能力。

　　光伏玻璃位于組件正面的最外層，在戶外環境下，直接加收陽光照射。一是利用其高的透射率為電池片提供光能，二是利用其良好的物理性能為太陽能電池組件良好的機械性能，并且保護組件不收水汽的侵蝕，阻隔氧氣防止氧化.耐高低溫.良好的絕緣性和來老化性能.耐腐蝕性能。

　　首先是二氧化硅，其主要是起著網絡形成體的作用，所以其用量占玻璃組分中的一大半;第二大用量是純堿，主要是提供氧化鈉，可以降低玻璃的熔制溫度;再者是石灰石即碳酸鈣和氧化鎂，他們的主要作用是調整玻璃的黏度在一個合適的值，使玻璃成型時間縮短或延長，以滿足成型的要求;還引入氧化鋁原料，提高玻璃的物理化學性能，如強度、化學穩定性等;最后是碳和芒硝，兩個聯合使用，主要作用是作為澄清劑，以排除玻璃中的氣泡，是玻璃中的氣泡盡量少，以用來提高玻璃的透過率。 例如例如：：超白壓延玻璃

　　超白壓延玻璃是一種超透明低鐵玻璃，也稱低鐵玻璃、高透明玻璃。它是一種高品質、多功能的新型高檔玻璃品種，透光率可達91.5%以上，具有晶瑩剔透、高檔典雅的特性，有玻璃家族 “水晶王子”之稱。超白玻璃同時具備優質浮法玻璃所具有的一切可加工性能，具有優越的物理、機械及光學性能，可像其它優質浮法玻璃一樣進行各種深加工。無與倫比的優越質量和產品性能使超白玻璃擁有廣闊的應用空間和光明的市場前景。

　　目前，世界上只有美國PPG、法國圣戈班、英國的皮爾金頓、日本的旭硝子、中國南玻等少數企業掌握超白玻璃的生產技術，其中PPG公司技術最成熟。這些玻璃巨頭為了保證對市場的相對壟斷，大都采取技術封鎖手段，不對外轉讓技術及采用限產的營銷模式，這使超白玻璃在技術上和資金上具有了較高的進入門檻。高昂的價格和優良的品質，使超白玻璃成了建筑物身份的象征。

　　TCO玻璃

　　TCO玻璃，即透明導電氧化物鍍膜玻璃，是在平板玻璃表面通過物理或化學鍍膜的方法均勻鍍上一層透明的導電氧化物薄膜，主要包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其復合多元氧化物薄膜材料。

　　TCO玻璃應用在透明導電電極、高溫電子器件等領域，如太陽能電池、液晶顯示器、光探測器、窗口涂層等。平板顯示器中，現在ITO類型的導電玻璃仍是平板顯示器行業的主流玻璃電極產品。

　　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線，前蓋板玻璃僅需達到高透光率就可以了。薄膜太陽能電池是在玻璃表面的導電薄膜上鍍制p-i-n半導體膜，再鍍制背電極。

　　與光伏電池的性能要求相匹配的三種TCO玻璃：

　　ITO鍍膜玻璃。一種非常成熟的產品，具有透過率高，膜層牢固，導電性好等特點，初期曾應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，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，價格較高。ITO應用于太陽能電池時在等離子體中不夠穩定，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建筑用Low-E玻璃。其導電性能比ITO略差，但具有成本相對較低，激光刻蝕容易，光學性能適宜等優點。通過對普通Low-E的生產技術進行升級改進，制造出了導電性比普通Low-E好，并且帶有霧度的產品。利用這一技術生產的TCO玻璃已經成為薄膜光伏電池的主流產品。

　　氧化鋅基薄膜的研究進展迅速，材料性能已可與ITO相比擬，結構為六方纖鋅礦型。其中鋁摻雜的氧化鋅薄膜研究較為廣泛，它的突出優勢是原料易得，制造成本低廉，無毒，易于實現摻雜，且在等離子體中穩定性好。預計會很快成為新型的光伏TCO產品。目前主要存在的問題是工業化大面積鍍膜時的技術問題。

　　光伏電池對TCO鍍膜玻璃的性能要求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，產量最多的薄膜電池是雙結非晶硅電池，并且已經開始向非晶/微晶復合電池轉化。因此，非晶/微晶復合疊層能夠吸收利用更多的太陽光，提高轉換效率，即將成為薄膜電池的主流產品。

　　2.導電性能

　　TCO導電薄膜的導電原理是在原本導電能力很弱的本征半導體中摻入微量的其他元素，使半導體的導電性能發生顯著變化。這些微量元素被稱為雜質，摻雜后的半導體稱為雜質半導體。氧化銦錫(ITO)透明導電玻璃就是將錫元素摻入到氧化銦中，提高導電率，它的導電性能在目前是最好的，最低電阻率達10-5Ωcm量級。

　　3.霧度

　　為了增加薄膜電池半導體層吸收光的能力，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。

　　一般情況下，普通鍍膜玻璃要求膜層表面越光滑越好，霧度越小越好，但光伏用TCO玻璃則要求有一定的光散射能力，霧度值的大小根據吸光效率來確定。一般公認的散射理論認為接近光線波長的顆粒會促進向前散射，所以在光伏行業要求提供粒徑是100-500nm的顆粒來達到要求的霧度水平。目前，霧度控制比較好的商業化TCO玻璃是AFG的PV-TCO玻璃，霧度值一般為11%～15%。其不包含散射時的直接透過率曲線。

　　4.耐候性與耐久性

　　TCO鍍膜一般都使用“硬膜”鍍制工藝，膜層具有良好的耐磨性、耐酸堿性。光伏電池在安裝上以后，尤其是光伏一體化建筑安裝在房頂和幕墻上時，不適宜進行經常性的維修與更換，這就要求光伏電池具有良好的耐久性，目前，行業內通用的保質期是二十年以上。因此，TCO玻璃的保質期也必須達到二十年以上。 (二)光伏玻璃的應用

　　光伏玻璃是太陽能電池組件之一，太陽能組件以單晶硅或多晶硅電池為主，通過其將光能轉換為電能，光伏玻璃用來封裝硅片，目的可以提高其光的吸收性和廣電的轉換效率，是一種專用玻璃。

　　(三)光伏玻璃的市場分析

　　2011年國內所需超白壓延玻璃1億平方米億平方米。。根據Isuppli預測，2011年全球光伏裝機量將達22.2GW，在我國產量占據全球50%得比例，而晶硅電池占比90%的假設下，我國晶硅電池產量接近10GW，需求超白壓延玻璃約1億平方米。

　　今年國內超白壓延玻璃新增產能1.15億平方米，下半年供給壓力或將增大。截止2010年底，我國有壓延玻璃生產線17條，日熔量3900噸。2010年已確定投資的生產線9條，新增日熔量4600噸，年產量1.15億平方米，可滿足11.5GW的裝機量，相當于2011年全球新增裝機量的一半。預計下半年國內壓延玻璃供給壓力或將增大。

　　2011年全球薄膜電池用TCO玻璃市場約70億元億元。。目前薄膜電池投資成本低于晶硅電池，但轉換效率僅5-6%，距離晶硅的14.6%仍有較大差距。預計近年晶硅電池為主的市場格局不會發生根本改變。預計2011年全球薄膜電池產量將達到4.66GW，需求TCO玻璃近7000萬平方米，以100元/平方米計算，70億元的市場容量并非特別大。

　　TCO玻璃技術與玻璃技術與設備仍為國外廠商控制設備仍為國外廠商控制設備仍為國外廠商控制，，國內廠商進展慢于預期國內廠商進展慢于預期。。目前國外廠商仍舊壟斷TCO市場，產品主要為在線化學氣相沉積法的FTO;預計未來磁控濺射法的AZO玻璃會發展為主要品種。我國雖有TCO鍍膜技術申請，但實現產業化的技術仍然來自國外;鍍膜設備也為國外廠商控制。雖然國內廠商投資熱情高漲，但目前只有南玻A的46平方米生產線實現量產，中航三鑫海南二線剛投產，其他廠商能否分享該行業的高利潤，值得進一步跟蹤。

　　TCO所需超白浮法玻璃所需超白浮法玻璃國內已實現量產國內已實現量產國內已實現量產，，供應無需擔憂供應無需擔憂。。TCO玻璃一般以超白浮法玻璃為基板進行鍍膜，目前國內的金晶科技、信義玻璃、南玻A都能量產，因而基片供應并不成為TCO玻璃的制約因素。