TCO玻璃首先被應用于平板顯示器中,現(xiàn)在ITO類型的導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。
透明導電氧化物的鍍膜原料和工藝很多,通過科學研究進行不斷的篩選,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(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(yōu)點。通過對普通Low-E的生產(chǎn)技術(shù)進行升級改進,制造出了導電性比普通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,易于實現(xiàn)摻雜,且在等離子體中穩(wěn)定性好。預計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)化大面積鍍膜時的技術(shù)問題。