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技術(shù)前沿

光伏TCO鍍膜玻璃的應(yīng)用技術(shù)分析

 

 TCO玻璃首先被應(yīng)用于平板顯示器中,現(xiàn)在ITO類(lèi)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(dòng)了薄膜太陽(yáng)能電池的發(fā)展,目前薄膜太陽(yáng)能電池占世界光伏市場(chǎng)份額已超過(guò)10%,光伏用TCO玻璃作為電池前電極的必要構(gòu)件,市場(chǎng)需求迅速增長(zhǎng),成為了一個(gè)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(lèi)
 
在太陽(yáng)能電池中,晶體硅片類(lèi)電池的電極是焊接在硅片表面的導(dǎo)線(xiàn),前蓋板玻璃僅需達(dá)到高透光率就可以了。薄膜太陽(yáng)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(guò)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(guò)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(yáng)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(jiǎn)稱(chēng)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(duì)較低,激光刻蝕容易,光學(xué)性能適宜等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)普通Low-E的生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)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(shì)是原料易得,制造成本低廉,無(wú)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(huì)很快成為新型的光伏TCO產(chǎn)品。目前主要存在的問(wèn)題是工業(yè)化大面積鍍膜時(shí)的技術(shù)問(wèn)題。