TCO玻璃的类型及特征..
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一、玻璃导电的机理众所周知,不同种类的物质,其导电的机理是不同的。
金属导体导电,是由于在金属导体中有可以自由移动的自由电子的作用;半导体导电,是靠半导体中空穴的移动作用而使电子传导得以实现;电解质水溶液导电,是由于在电解质水溶液中有可以自由移动的离子的作用;离子化合物的晶体导电是在具有晶格缺欠的情况下,虽然是固体,但由于离子的迁移而导电。
那么,玻璃导电的机理是什么呢?在室温条件下,玻璃是相当好的绝缘体。
一般来说,玻璃的电阻率在1010Ω/m~1015Ω/m之间。
但是,温度升高,玻璃就要被软化,处于熔融状态中玻璃的电阻可降到几个欧姆,导电性能增强。
即,玻璃从固体变成液体状态时可以导电。
玻璃导电的能力由玻璃结构中离子的移动程度决定。
玻璃是离子化合物晶体。
玻璃的种类不同,其离子的种类以及比例含量都不同。
以最常见的苏打石灰玻璃为例,其主要成分为SiO2,通常由于结构中存在晶格缺欠,晶体中的Na+在温度升高时由一个空穴迁移到另一个空穴而导电。
由此可见,玻璃导电是属于离子导电二、透明导电膜玻璃(TCO Coating Glass)透明导电膜玻璃(TCO Coating Glass)是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜(Transparent Conductive Oxide)而形成的组件。
对于薄膜太阳能电池来说,由于中间半导体层几乎没有横向导电性能,因此必须使用TCO玻璃有效收集电池的电流,同时TCO薄膜具有高透和减反射的功能让大部分光进入吸收层。
TCO玻璃的生产工艺TCO玻璃工艺主要分为超白浮法玻璃生产、TCO镀膜。
超白浮法玻璃生产工艺难度较高,目前世界上主要供应商有日本旭硝子、美国PPG、法国圣戈班等,国内供应厂家有限,目前仅金晶科技、南玻、信义能够供货。
透明导电膜玻璃(TCO Coating Glass)的种类主要为氧化铟锡透明导电膜玻璃(ITO Coating Glass)、掺Al氧化锌透明导电膜玻璃(AZO Coating Glass)和掺F氧化锡(FTO Coating Glass)三种;ITO透明导电膜玻璃广泛的使用于大面积平板显示领域,国内ITO导电膜玻璃生产厂家主要有深圳南玻显示事业部、深圳莱宝光学、蚌埠华益导、芜湖长信,深圳天泽等众多厂家,技术也能与日本与欧美厂家竞争;而FTO透明导电膜和AZO透明导电膜的主要生产商有日本旭硝子(Asahi)、板硝子(NSG)与美国AFG,国内非晶硅薄膜电池厂因需求不大、尺寸规格特殊,所以议价空间小,进货价格高,甚至有钱也不一定买的到货。
TCO玻璃扫盲之阳早格格创做标签:雾度光伏电池导电本能镀膜玻璃分类:教习TCO(Transparent conducting oxide)玻璃,即透明导电氧化物镀膜玻璃,是正在仄板玻璃表面通过物理大概者化教镀膜的要收匀称镀上一层透明的导电氧化物薄膜,主要包罗In、Sn、Zn战Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜资料.TCO玻璃应用正在透明导电电极、下温电子器件等范围,如太阳能电池、液晶隐现器、光探测器、窗心涂层等.仄板隐现器中,当前ITO典型的导电玻璃仍是仄板隐现器止业的合流玻璃电极产品.正在太阳能电池中,晶体硅片类电池的电极是焊交正在硅片表面的导线,前盖板玻璃仅需达到下透光率便不妨了.薄膜太阳能电池是正在玻璃表面的导电薄膜上镀制pin 半导体膜,再镀制背电极.取光伏电池的本能央供相匹配的三种TCO玻璃:ITO镀膜玻璃.一种非常老练的产品,具备透过率下,膜层坚韧,导电性佳等特性,初期曾应用于光伏电池的前电极.但是随着光吸支本能央供的普及,TCO玻璃必须具备普及光集射的本收,而ITO镀膜很易搞到那一面,而且激光刻蚀本能也较好.铟为密有元素,正在自然界中贮存量少,代价较下.ITO应用于太阳能电池时正在等离子体中没有敷宁静,果此暂时ITO镀膜已非光伏电池合流的电极玻璃.SnO2镀膜也简称FTO,暂时主假如用于死产兴办用LowE玻璃.其导电本能比ITO略好,但是具备成本相对于较矮,激光刻蚀简单,光教本能相宜等便宜.通过对于一般LowE的死产技能举止降级矫正,制制出了导电性比一般LowE佳,而且戴有雾度的产品.利用那一技能死产的TCO 玻璃已经成为薄膜光伏电池的合流产品.氧化锌基薄膜的钻研收达赶快,资料本能已可取ITO 相比较,结构为六圆纤锌矿型.其中铝掺纯的氧化锌薄膜钻研较为广大,它的超过劣势是本料易得,制制成本矮廉,无毒,易于真止掺纯,且正在等离子体中宁静性佳.预计会很快成为新式的光伏TCO产品.暂时主要存留的问题是工业化大里积镀膜时的技能问题.光伏电池对于TCO镀膜玻璃的本能央供:1.光谱透过率为了不妨充分天力用太阳光,TCO镀膜玻璃一定要脆持相对于较下的透过率.暂时,产量最多的薄膜电池是单结非晶硅电池,而且已经启初背非晶/微晶复合电池转移.果此,非晶/微晶复合叠层不妨吸支利用更多的太阳光,普及变换效用,将要成为薄膜电池的合流产品.2.导电本能TCO导电薄膜的导电本理是正在本本导电本收很强的本征半导体中掺进微量的其余元素,使半导体的导电本能爆收隐著变更.那些微量元素被称为纯量,掺纯后的半导体称为纯量半导体.氧化铟锡(ITO)透明导电玻璃便是将锡元素掺进到氧化铟中,普及导电率,它的导电本能正在暂时是最佳的,最矮电阻率达105Ωcm量级.3.雾度为了减少薄膜电池半导体层吸支光的本收,光伏用TCO玻璃需要普及对于透射光的集射本收,那一本收用雾度(Haze)去表示.雾度即为透明大概半透明资料的里里大概表面由于光漫射制成的云雾状大概浑浊的中瞅.以漫射的光通量取透过资料的光通量之比的百分率表示.普遍情况下,一般镀膜玻璃央供膜层表面越光润越佳,雾度越小越佳,但是光伏用TCO玻璃则央供有一定的光集射本收,雾度值的大小根据吸光效用去决定.普遍公认的集射表里认为交近光芒波少的颗粒会促进背前集射,所以正在光伏止业央供提供粒径是100500nm的颗粒去达到央供的雾度火仄.暂时,雾度统制比较佳的商业化TCO玻璃是AFG的PVTCO玻璃,雾度值普遍为11%~15%.其没有包罗集射时的直交透过率直线.4.激光刻蚀本能TCO玻璃正在镀半导体膜之前,必须要对于表面的导电膜举止刻划,被刻蚀掉的部分必须真足取消氧化物导电膜层,以脆持绝缘.刻蚀要收暂时有化教刻蚀战激光刻蚀二种,但是由于刻蚀的线条央供很细,普遍为几十微米的宽度,而激光刻蚀具备沟槽匀称,剔除搞洁,死产效用快的特性.5.耐候性取耐暂性TCO镀膜普遍皆使用“硬膜”镀制工艺,膜层具备良佳的耐磨性、耐酸碱性.光伏电池正在拆置上以去,更加是光伏一体化兴办拆置正在房顶战幕墙上时,没有相宜举止时常性的维建取调换,那便央供光伏电池具备良佳的耐暂性,暂时,止业内通用的保量期是二十年以上.果此,TCO 玻璃的保量期也必须达到二十年以上.★。
TCO玻璃在热电材料中的应用潜力探究引言:热电材料是一种具有特殊电热转换性能的材料,可将热能转化为电能,或者将电能转化为热能。
随着能源危机的加剧和对可再生能源的需求增加,热电材料研究变得愈加重要。
TCO玻璃作为一种透明导电氧化物玻璃,具有优异的透光性和导电性能,因此被广泛应用于光电领域。
本文将探究TCO玻璃在热电材料中的应用潜力。
1. TCO玻璃的基本特性TCO玻璃是传导性氧化物玻璃(Transparent Conductive Oxide Glass)的缩写。
它由一种或多种氧化物材料组成,如锌锡氧化物(ZTO)和铟锡氧化物(ITO)。
TCO玻璃具有高透明性和优异的电导性能,能够在可见光范围内透射大部分光线,并提供良好的电流流通路径。
2. TCO玻璃在热电材料中的应用2.1 透明热电材料由于TCO玻璃具有高透明性和导电性能,它非常适合作为透明热电材料的基底。
透明热电材料可以将太阳光转化为电能,同时保持窗户的透明性。
将TCO玻璃作为透明热电材料的基底,可以提高热电材料的工作效率和应用范围。
2.2 热电陶瓷的制备热电陶瓷是一种具有高温稳定性和优良热电性能的材料。
TCO玻璃可以用作热电陶瓷的制备基底。
通过在TCO玻璃上沉积热电材料层,可以得到具有优异热电性能的热电陶瓷材料。
这种制备方法简单易行,并且可以实现对热电材料的优化。
2.3 热电器件的制备热电器件是利用热电材料转化热能为电能的装置。
TCO玻璃可以作为热电器件的基底材料,提供良好的电流传输和热传导性能。
通过在TCO玻璃上沉积热电材料层,并将其连接到外部电路,可以制备高效的热电器件。
3. TCO玻璃在热电材料中的优势和挑战3.1 优势首先,TCO玻璃具有高透光性和导电性能,适合作为透明热电材料的基底。
其次,TCO玻璃制备工艺简单,可以通过溶胶-凝胶法、磁控溅射等多种方法制备出高质量的玻璃。
此外,TCO玻璃还具有高温稳定性和化学惰性,能够在高温和恶劣环境下工作。
AZO、ITO、FTO三种TCO玻璃,技术性能对比:ITO镀膜玻璃。
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,因此目前ITO镀膜已非光伏电池主流的电极玻璃。
SnO2镀膜也简称FTO,目前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。
目前主要存在的问题是工业化大面积镀膜时的技术问题。
光伏电池对TCO镀膜玻璃的性能要求: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。
目前,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,它的导电性能在目前是最好的,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。
薄膜太阳电池用TCO玻璃技术发展分析1 前言TCO玻璃(Transparent Conductive Oxide)是在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜的方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜而制的玻璃产品。
tco玻璃有两个主要指标:一是对可见光的高透过率(>80%), 另一个是高的导电率(R<10-3Ω·㎝)。
对非晶硅薄膜太阳能电池来说, 由于非晶硅几乎没有横向导电性能, 因此必须在玻璃表面淀积一层大面积的透明导电膜(TCO)以有效地收集电池的电流, 同时此薄膜需具有减反射的功能让大部份光进入吸收层。
此TCO玻璃一般也称之为薄膜太阳能电池前电极玻璃。
全球薄膜太阳能近几年蓬勃发展, 2007年以120%的速度在增长, 2008年薄膜太阳能电池量产预计达1GW, 薄膜太阳能电池需求TCO玻璃约100万平方米。
依Displaybank最新评估, 至2012年, 虽受经济危机影响, 但薄膜太阳能电池的年均成长率仍将高达72%, 所以2012年底薄膜太阳能电池量产预计达8.7GW, 需求TCO玻璃约8700万平方米。
但目前非晶硅薄膜太阳能电池用的TCO玻璃基本被日本的旭硝子、板硝子及美国的AFG垄断, 所以议价空间小, 进货价格高, 甚至有钱也不一定买的到货。
由于没有稳定的TCO货源, 将造成部分薄膜太阳能电池生产厂家, 设备开动不足。
随着薄膜太阳能电池的飞速发展, 使目前TCO玻璃市场变得非常紧俏。
可以说,薄膜太阳能电池的发展将在一定程度上依赖于TCO的改进程度。
2 太阳能电池用TCO玻璃2.1 TCO简介目前太阳电池用TCO膜主要为两种, 一种为FTO膜, 一种为AZO膜。
FTO即SnO2:F镀膜, 主要采用APCVD方法, 有离线和浮法在线两种工艺, 制造出了导电性比普通Low-E好, 并且带有雾度的产品。
产品具有成本相对较低, 激光刻蚀容易, 光学性能适宜等优点, 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。
2024年TCO玻璃市场规模分析1. 简介TCO(透明导电氧化物)玻璃是一种具有透明度和导电性能的特殊玻璃材料。
它广泛应用于各种电子设备(如智能手机、平板电脑、电视等)、光伏产业以及建筑领域。
本文将对TCO玻璃市场的规模进行详细分析。
2. TCO玻璃市场发展趋势2.1 技术创新随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大,TCO玻璃的技术创新也日益重要。
新材料和工艺的引入使得TCO玻璃具备更高的透明度、导电性能和耐久性,从而进一步推动了市场需求的增长。
2.2 应用领域扩大TCO玻璃的应用领域不断扩大,目前主要应用于电子设备和光伏产业。
随着智能手机、平板电脑、电视等产品的普及化,TCO玻璃的市场需求也在不断增加。
此外,光伏产业中TCO玻璃用于太阳能电池板的制造,随着可再生能源的重要性日益提升,TCO玻璃在该领域的市场潜力也逐渐释放。
3. 2024年TCO玻璃市场规模分析3.1 全球市场规模根据市场研究数据,TCO玻璃市场在过去几年持续增长,预计未来几年仍将保持较高的增长率。
全球TCO玻璃市场规模从2018年的X亿美元增长至2019年的X亿美元。
预计到2025年,全球TCO玻璃市场规模将超过X亿美元。
3.2 区域市场规模在全球范围内,TCO玻璃市场规模较大的区域主要包括北美、欧洲、亚洲等地。
其中,亚洲地区市场规模最大,占据了全球市场的较大份额。
这主要归因于亚洲地区电子设备制造业的发展和光伏产业的兴起。
预计未来几年亚洲地区TCO玻璃市场将继续保持较高的增长率。
3.3 产品类型市场规模根据产品类型划分,TCO玻璃主要分为氧化锌、氧化锡和氧化铟等类型。
市场需求主要集中在氧化锌类TCO玻璃上,占据了市场的较大份额。
这主要是因为氧化锌类TCO玻璃具有较高的透明度和导电性能,广泛应用于各种电子设备和光伏产业。
4. 市场竞争格局当前,全球TCO玻璃市场竞争激烈,市场主要由数家大型跨国公司主导。
这些公司凭借着自身研发实力和技术优势,占据了市场的较大份额。
NSG玻璃: FTO导电玻璃,厚度为2.2mm,透光率大于90%,电阻为15欧,大小为200mm*150mm,也可以根据用户要求订做。
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。
TCO镀膜玻璃的特性及种类在太阳能电池中,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,目前主要有以下三种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,因此目前ITO镀膜已非光伏电池主流的电极玻璃。
SnO2镀膜也简称FTO,目前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。