TCO导电玻璃

在太阳能电池中，晶体硅片类电池的电极是焊接在硅片表面的导线，前盖板玻璃仅需达到高透光率就可以了。薄膜太阳能电池是在玻璃表面的导电薄膜上镀制p-i-n半导体膜，再镀制背电极。

透明导电氧化物的镀膜原料和工艺很多，通过科学研究进行不断的筛选，主要有以下三种TCO玻璃与光伏电池的性能要求相匹配。

ITO镀膜玻璃是一种非常成熟的产品，具有透过率高，膜层牢固，导电性好等特点，初期曾应用于光伏电池的前电极。但随着光吸收性能要求的提高，TCO玻璃必须具备提高光散射的能力，而ITO镀膜很难做到这一点，并且激光刻蚀性能也较差。铟为稀有元素，在自然界中贮存量少，价格较高。ITO应用于太阳能电池时在等离子体中不够稳定，因此ITO镀膜已非光伏电池主流的电极玻璃。

SnO2镀膜也简称FTO，主要是用于生产建筑用Low-E玻璃。其导电性能比ITO略差，但具有成本相对较低，激光刻蚀容易，光学性能适宜等优点。通过对普通Low-E的生产技术进行升级改进，制造出了导电性比普通Low-E好，并且带有雾度的产品。利用这一技术生产的TCO玻璃已经成为薄膜光伏电池的主流产品。

氧化锌基薄膜的研究进展迅速，材料性能已可与ITO相比拟，结构为六方纤锌矿型。其中铝掺杂的氧化锌薄膜研究较为广泛，它的突出优势是原料易得，制造成本低廉，无毒，易于实现掺杂，且在等离子体中稳定性好。预计会很快成为新型的光伏TCO产品。主要存在的问题是工业化大面积镀膜时的技术问题。

导电玻璃为掺杂氟的SnO2导电玻璃(SnO2:F)，简称为FTO，其综合性能常用直属FTC来评价：FTC=T10/RS。T是薄膜的透光率RS是薄膜的方阻值；在光学应用方面，则要求其对可见光有好的透射性和对红外有良好的反射性。对其基本要求是：①表面方阻低，②透光率高，③面积大、重量轻，④易加工、耐冲击。

CharacteristicsofNSGTCO

TCO　Tvis(%)Haze(%)　Sheet　Resistance(ohms/sq)

HighTransmissionType(fortandem)　80to82　11to16　11to14

HighTransmissionType(fora-Si)　80to82　8to13　8to11

NormalTCO(fora-Si)79to818to128to11

1.光谱透过率　为了能够充分地利用太阳光，TCO镀膜玻璃一定要保持相对较高的透过率。产量最多的薄膜电池是双结非晶硅电池，并且已经开始向非晶/微晶复合电池转化。因此，非晶/微晶复合叠层能够吸收利用更多的太阳光，提高转换效率，即将成为薄膜电池的主流产品。

2.导电性能　TCO导电薄膜的导电原理是在原本导电能力很弱的本征半导体中掺入微量的其他元素，使半导体的导电性能发生显著变化。这些微量元素被称为杂质，掺杂后的半导体称为杂质半导体。氧化铟锡（ITO）透明导电玻璃就是将锡元素掺入到氧化铟中，提高导电率，它的导电性能是最好的，最低电阻率达10-5Ωcm量级。

3.雾度　为了增加薄膜电池半导体层吸收光的能力，光伏用TCO玻璃需要提高对透射光的散射能力，这一能力用雾度（Haze）来表示。雾度即为透明或半透明材料的内部或表面由于光漫射造成的云雾状或混浊的外观。以漫射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。

一般情况下，普通镀膜玻璃要求膜层表面越光滑越好，雾度越小越好，但光伏用TCO玻璃则要求有一定的光散射能力。雾度控制比较好的商业化TCO玻璃是AFG的PV-TCO玻璃，雾度值一般为11%～15%。其不包含散射时的直接透过率曲线。

4.激光刻蚀性能　薄膜电池在制作过程中，需要将表面划分成多个长条状的电池组，这些电池组被串联起来用以提高输出能效。因此，TCO玻璃在镀半导体膜之前，必须要对表面的导电膜进行刻划，被刻蚀掉的部分必须完全除去氧化物导电膜层，以保持绝缘。刻蚀方法有化学刻蚀和激光刻蚀两种，但由于刻蚀的线条要求很细，一般为几十微米的宽度，而激光刻蚀具有沟槽均匀，剔除干净，生产效率快的特点。

5.耐候性与耐久性　TCO镀膜一般都使用“硬膜”镀制工艺，膜层具有良好的耐磨性、耐酸碱性。光伏电池在安装上以后，尤其是光伏一体化建筑安装在房顶和幕墙上时，不适宜进行经常性的维修与更换，这就要求光伏电池具有良好的耐久性，行业内通用的保质期是二十年以上。因此，TCO玻璃的保质期也必须达到二十年以上。2100433B

非晶硅太阳电池的方法有很多种，包括等离子增强型化学气相沉积，反应溅射法、辉光放电法、电子束蒸发法和热分解硅烷法等。

1、反应溅射法：首先利用红外光激光对TCO导电玻璃基片进行激光刻线；激光刻线后进行超声清洗；基片清洗后装入专用沉积夹具，推入烘箱进行预热；预热后沉积夹具推入PECVD沉积真空室，利用PECVD沉积工艺，进行非晶硅沉积；而后利用绿激光对沉积好非晶硅的基片进行第二次激光刻线，刻线后进行清洗；然后对清洗好的基片利用PVD技术，镀金属背电极复合膜，作为金属背电极复合膜之一的氧化锌层沉积在非晶硅层表面，其他金属背电极层沉积在氧化锌层之上；然后利用绿激光对沉积好金属背电极的基片进行第三次激光刻线，刻线后进行清洗，至此，电池芯片结构已经形成；之后对电池芯片进行层压封装，并安装接线盒及引出导线；最后，对组件进行性能检测，合格品装箱。根据生产的光伏组件的大小规格，生产周期一般需要三至四小时。

2、等离子增强型化学气相沉积方法：采用一连串沉积室，在生产中构成连续程序，以实现大批量生产。同时，非晶硅太阳电池很薄，可以制成叠层式，或采用集成电路的方法制造，在一个平面上，用适当的掩模工艺，一次制作多个串联电池，以获得较高的电压。

3、辉光放电法：将一石英容器抽成真空，充入氢气或氩气稀释的硅烷，用射频电源加热，使硅烷电离，形成等离子体，非晶硅膜就沉积在被加热的衬底上。

公司是河南省高新技术企业，建立有省级企业技术中心。公司近三年共研制出高白压延太阳能电池封装玻璃、高白高透过度光学玻璃、太阳能电池用增透膜玻璃、薄膜太阳能电池用TCO导电玻璃，应用于光伏发电领域。是省50户高成长性企业，2007年被省政府列为重点上市后备企业。

公司现有年产17.5万吨光伏太阳能玻璃原片生产能力及年深加工1200万平方米光伏太阳能玻璃钢化能力，处于国内同行业领先地位。