Sticlă solară TCO , Glass cu oxid conductiv transparent (TCO), este un produs de înaltă tehnologie care acoperă uniform un strat de peliculă subțire de oxid conductiv transparent pe suprafața sticlei plate prin metode de acoperire fizică sau chimică. Acest material a devenit o componentă cheie indispensabilă în celulele solare cu film subțire, datorită proprietăților sale optice și electrice excelente. Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei fotovoltaice, sticla TCO este din ce în ce mai utilizată în celulele fotovoltaice și a devenit o forță importantă în promovarea progresului industriei fotovoltaice.
Tehnologia de pregătire și acoperire a sticlei TCO
Tehnologia de pregătire și acoperire a sticlei TCO include în principal două metode: acoperire online și acoperire offline. Acoperirea online adoptă în principal procesul de depunere a vaporilor chimici, iar procesul de acoperire este plasat direct în procesul de răcire al liniei de producție a sticlei plutitoare. Materia primă TCO este transportată în partea de sus a plăcii de sticlă sub formă gazoasă și difuzată pe suprafața de sticlă la temperaturi ridicate. După adsorbție, reacția de descompunere chimică și re-depunerea, stratul de film este sintetizat. Avantajul acestei metode este că compoziția și structura chimică a stratului de film sunt relativ stabile, stratul de difuzie este ușor de format între substrat și stratul de film, iar stratul de film este ferm și adaptabil; În același timp, procesul de acoperire este integrat în procesul de formare a sticlei, iar eficiența producției este ridicată.
Acoperirea offline este de a acoperi sticla separat după ce părăsește fabrica, de obicei folosind tehnologia de sputtering cu magnetron în depunerea fizică a vaporilor. Avantajele acestei metode sunt că este ușor de controlat parametrii procesului, grosimea și uniformitatea stratului de film pot fi controlate cu exactitate și este extrem de flexibilă; Echipamentul de acoperire este conceput modular, iar capacitatea de producție poate fi ajustată cu ușurință; Stratul depus este obținut în condiții de vid, iar puritatea stratului de film este ridicată. Cu toate acestea, dezavantajele acoperirii offline sunt că echipamentul este scump, procesul este complicat, eficiența este scăzută, iar costul general de fabricație este ridicat.
În procesul de pregătire a sticlei TCO, diferite tehnologii de acoperire corespund diferitelor materiale și procese. De exemplu, sticla FTO este utilizată mai ales pentru bateriile cu film subțire, iar industrializarea adoptă în principal metoda CVD online. Prețul material este mai mic decât cel al ITO și poate fi produs în masă cu viteză de producție rapidă. Sticla azo are o transmitere bună a luminii și o conductivitate, dar este dificil de produs în masă în prezent și există încă unele probleme în fluxul procesului. Prin urmare, nu a devenit un proces principal și este realizat în principal prin metoda PVD.
Tipuri și proprietăți ale materialelor TCO
Materialele TCO includ în principal ITO (oxid de staniu de indiu), FTO (oxid de staniu dopat cu fluor), AZO (oxid de zinc dopat de aluminiu), etc. Printre ele, sticla acoperită ITO are caracteristicile de transmisie ridicată, stratul de film ferm și o conductivitate bună, dar performanța sa de gravură rară este slabă, haza este scăzută, iar prețul său este ridicat, dar performanța sa de gravură rară este slabă. Sticla acoperită cu FTO a devenit produsul principal al celulelor fotovoltaice cu film subțire, datorită costului său relativ scăzut, gravurii laser ușoare și performanței optice adecvate. Azo Sticla devine treptat o nouă direcție de dezvoltare datorită avantajelor sale, cum ar fi disponibilitatea ușoară a materiilor prime, costurilor reduse și non-toxicității.
Care sunt caracteristicile de performanță ale sticlei TCO?
1. Transmitere ridicată
Definiție: TCO Glass are o transmisie extrem de ridicată în intervalul de lumină vizibilă, de obicei cu o transmisie medie (T avg) de peste 80%, iar unele produse de înaltă performanță pot ajunge chiar mai mult de 90%.
Funcție: Transmitere ridicată înseamnă că mai multă lumină solară poate pătrunde în sticlă și poate atinge stratul de absorbție al celulei solare, îmbunătățind astfel eficiența de generare a energiei celulelor solare.
Factori de influență: Transmiterea este afectată de materialul de acoperire, grosimea filmului, uniformitatea filmului și proprietățile optice ale substratului de sticlă.
2. Funcția anti-reflecție
Definiție: Acoperirea suprafeței din sticlă TCO are proprietăți anti-reflecție bune, ceea ce poate reduce pierderea de reflectare a luminii solare pe suprafața sticlei și poate îmbunătăți eficiența de absorbție a luminii.
Funcție: Prin optimizarea indicelui de refracție și a grosimii stratului de film, sticla TCO poate reduce eficient reflectarea, permițând mai multă lumină să intre în stratul bateriei, îmbunătățind astfel eficiența generală a generarii de energie.
Metoda de implementare: Efectul anti-reflecție este de obicei obținut prin proiectarea structurii optice a stratului de film (cum ar fi filmul multistrat, filmul gradient).
3. Conductivitate ridicată
Definiție: sticla TCO are o conductivitate bună, menținând în același timp o transmisie ridicată, iar rezistivitatea acesteia este de obicei mai mică de 10⁻³ ω · cm.
Funcție: Ca electrod frontal al celulelor solare, sticla TCO trebuie să ofere o cale conductivă bună pentru a se asigura că curentul poate fi efectuat eficient din stratul bateriei.
Factori de influență: Conductivitatea este strâns legată de compoziția materialului, grosimea, cristalinitatea, concentrația de dopaj etc. a stratului de film.
4. Proprietăți mecanice bune
Duritate: Duritatea MOHS a sticlei TCO este de obicei între 6,0 și 6,5 și are o rezistență ridicată la uzură și rezistență la zgârieturi.
Forță: După temperare, rezistența mecanică a sticlei TCO este îmbunătățită semnificativ și poate rezista la un impact extern.
Stabilitatea termică: sticla TCO poate menține în continuare proprietăți optice și electrice bune în mediul de temperatură ridicată și este potrivit pentru o varietate de medii de lucru.
5. Stabilitatea chimică bună
Rezistența la coroziune: sticla TCO prezintă o stabilitate chimică bună în acid, alcalin, umiditate și alte medii și nu este ușor de corodat sau oxidat.
Rezistența la intemperii: în timpul utilizării pe termen lung, sticla TCO poate menține stabilitatea proprietăților sale optice și electrice și este potrivită pentru utilizarea pe termen lung în aer liber.
6. Rezistență pătrată reglabilă și grosime
Rezistență pătrată: Rezistența pătrată a sticlei TCO poate fi reglată în funcție de nevoile specifice, de obicei în intervalul 10⁻³ ~ 10⁻⁴ Ω · cm².
Controlul grosimii: prin controlul parametrilor procesului de acoperire, grosimea filmului poate fi controlată cu precizie pentru a răspunde nevoilor diferitelor scenarii de aplicare.
7. Machinabilitate bună
Tăiere și gravură: sticla TCO are o utilabilitate bună, este ușor de tăiat, de foraj și de gravură laser și este potrivit pentru producția pe scară largă.
Compatibilitate: sticla TCO are o compatibilitate bună cu o varietate de materiale de ambalare (cum ar fi EVA, lipici de sticlă), care este ușor de integrat în module fotovoltaice.
8. Protecția mediului și durabilitatea
Protecția mediului material: Unele materiale TCO (cum ar fi AZO) sunt non-toxice și non-poluante, ceea ce este în conformitate cu tendința de fabricație verde.
Reciclabilitate: După serviciul de viață al sticlei TCO, atât stratul său de film, cât și substratul de sticlă pot fi reciclate pentru a reduce deșeurile de resurse.
Zonele de aplicare a sticlei TCO
1. Câmp fotovoltaic
Sticla TCO este unul dintre materialele de bază ale celulelor solare cu film subțire (cum ar fi siliciu amorf, teluride de cadmiu, perovskite etc.). Ca electrod frontal al bateriei, este responsabil pentru colectarea și transmiterea fotocurentului. Transmiterea sa ridicată și rezistivitatea scăzută îl fac o componentă cheie pentru a îmbunătăți eficiența celulelor solare.
2. Construirea economiei de energie
Sticla TCO poate fi utilizată pentru sticlă de economisire a energiei în clădiri, cum ar fi sticla cu emisii reduse (Low-E) și sticlă inteligentă care schimbă culoarea. Poate reduce eficient pierderea de căldură a radiațiilor solare și poate îmbunătăți eficiența energetică a clădirilor, menținând în același timp performanțe bune de iluminare.
3. Afișaj panou plat
În câmpul afișajelor panoului plat, sticla TCO (în special sticla ITO) este utilizată pe scară largă la electrozii de afișaje de cristal lichid (LCD) și afișaje electroluminescente (ELD). Conductivitatea și transparența sa ridicată îl fac un material important pentru dispozitivele de afișare.
4. Glass inteligent
Sticla TCO poate fi utilizată pentru sticlă inteligentă care schimbă culoarea și sticlă electromagnetică de protecție. Prin reglarea proprietăților optice ale stratului de film, sticla inteligentă poate ajusta automat transparența în diferite condiții de iluminare pentru a obține funcții de economisire a energiei și de protecție a confidențialității.
5. Ferestre de economisire a energiei care izolează căldură
TCO Glass joacă un rol important în ferestrele de economisire a energiei care izolează căldura. Poate reduce eficient diferența de temperatură între interiorul și exteriorul clădirii, poate reduce consumul de energie de aer condiționat și va îmbunătăți confortul și eficiența energetică a clădirii.
6. Sticlă încălzită anti-fog
Sticla TCO poate fi folosită pentru sticlă încălzită anti-fog. Prin aplicarea tensiunii pe suprafața sticlei, suprafața de sticlă poate fi încălzită rapid și se pot realiza funcții anti-fog. Este utilizat pe scară largă în automobile, nave, clădiri și alte câmpuri.
7. Ferestre de protecție electromagnetică
Sticla TCO are o performanță bună de protecție electromagnetică și poate fi utilizată pentru ferestrele de protecție electromagnetică pentru a preveni influența interferenței electromagnetice asupra echipamentelor electronice. Este potrivit pentru câmpuri extrem de sensibile, cum ar fi echipamentele de comunicare și echipamentele medicale.
8. Senzori de gaz
Sticla TCO poate fi, de asemenea, utilizată ca senzori de gaz în unele aplicații speciale pentru a detecta concentrațiile de gaz, cum ar fi în monitorizarea mediului și siguranța industrială.
9. Ecrane tactile
Sticla TCO este utilizată pe scară largă în tehnologia cu ecran tactil, cum ar fi panourile tactile pentru smartphone -uri, tablete și laptopuri, datorită transparenței și conductivității sale ridicate.
10. Iluminare OLED
Sticla TCO are, de asemenea, aplicații importante în iluminarea OLED, iar transparența ridicată și rezistența scăzută îl fac un material conductiv ideal pentru dispozitivele OLED.
11. Electronică transparentă
Sticla TCO este, de asemenea, utilizată pe scară largă în electronice transparente, cum ar fi afișaje transparente, celule solare și panouri tactile, care răspund nevoilor duble de transparență și conductivitate a dispozitivelor electronice moderne.
12. Afișajele auto
Glass TCO este important și în afișajele auto, cum ar fi oglinzile retrovizoare, tablourile de bord și afișajele de cap. Odată cu popularizarea vehiculelor electrice, cererea sa de piață va crește și mai mult.
Odată cu dezvoltarea rapidă a industriei fotovoltaice, cererea de piață pentru sticlă TCO a crescut rapid, devenind un produs de sticlă acoperit de înaltă tehnologie. Este de așteptat ca piața globală a sticlei TCO să continue să crească în următorii câțiva ani, în special în domeniile celulelor solare cu film subțire și construirea conservării energiei.
Ca material cheie în industria fotovoltaică, perspectivele de performanță și aplicare ale sticlei TCO au atras multă atenție. Odată cu avansarea continuă a tehnologiei și creșterea cererii de piață, TCO Glass va juca un rol important în mai multe domenii de înaltă tehnologie și va injecta o nouă vitalitate în dezvoltarea industriei fotovoltaice.
