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TCO(Transparentconductingoxide)玻璃,即透明导电氧化物镀膜玻璃,是在平板玻璃表面通过物理或者化学镀膜的方法均匀镀上一层透明的导电氧化物薄膜,主要包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜材料。
TCO玻璃首先被应用于平板显示器中,现在ITO类型的导电玻璃仍是平板显示器行业的主流玻璃电极产品。近几年,晶体硅价格的上涨极大地推动了薄膜太阳能电池的发展,目前薄膜太阳能电池占世界光伏市场份额已超过10%,光伏用TCO玻璃作为电池前电极的必要构件,市场需求迅速增长,成为了一个炙手可热的高科技镀膜玻璃产品。
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。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。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。目前,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。刻蚀方法目前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,目前,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。
光伏用TCO玻璃的发展前景
当光伏产业以连续五年近40%的速度向前发展时,主流产品晶体硅太阳能电池的上游原材料多晶硅的供给出现了空前的紧缺。多晶硅价格从2003年的24美元/公斤上涨到目前现货价格超过300美元/公斤。与晶体硅太阳能电池相比,薄膜太阳能电池具有弱光应用性强及形状可塑性强等特点,晶体硅价格的上涨无形中推动了薄膜太阳能电池的发展,目前薄膜太阳能电池占世界光伏市场份额已超过10%,伴随着多晶硅价格的走高,薄膜太阳能电池的发展有望进一步加速。
2006年世界薄膜太阳能电池的统计生产量为190兆瓦左右,2007年在多晶硅原料价格上涨导致生产量不足的情况下,薄膜电池的产能得到了迅速扩张,产量达到了350兆瓦。我国的薄膜电池主要为非晶硅薄膜电池,2007年的产量约为29兆瓦。
由于薄膜电池的转化效率各不相同,我们以主流的非晶硅为计算依据,折合每平方米的电池标称功率为50瓦,也就是说,每50瓦的电池将使用1平方米的TCO玻璃。据此可以计算出,2007年世界上光伏产业对TCO玻璃的需求为700万平方米。这一数字看似不大,但正是由于TCO玻璃生产技术的高端性,导致目前世界上的主要供应商仅有两家。随着太阳能电池产业超过50%的年增长率,产品已经开始供不应求。每平方米售价达到了20美元以上。
根据权威预测,薄膜太阳能电池将继续保持高速增长,到2010年将达到每年4000万平方米的需用量。目前,多家厂商和研究机构正在进行TCO玻璃产业化的过程,产量将会不断扩大,高性能的新型产品也将不断推出。
可以看出,正是由于薄膜太阳能电池的飞速发展,使目前光伏用TCO玻璃市场变得非常紧俏。在导电玻璃的领域中,光伏TCO玻璃有着独特的性能要求,这些特性指标与太阳能电池的输出特性密切相关。可以说,薄膜太阳能电池的发展将在一定程度上依赖于光伏TCO的改进程度。能源的紧缺促进了光伏产业的发展,也必将推动光伏TCO玻璃产品成为玻璃行业中一颗璀璨的新星。
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5月29日,山东金晶科技有限公司博山(镀膜)分公司太阳能发电玻璃基板升级改造项目在公司车间内举行了简约的投产仪式。据了解,该项目拥有自主知识产权,改造后将成为世界先进、国内首条TCO导电膜玻璃生产线,可生产BIPV(建筑光伏一体化)绿色建筑发电玻璃基板,为分布式发电用户提供精良的产品保证。
NSG集团在薄膜光伏应用的TCO(透明导电氧化物)镀膜玻璃方面当属行业领袖。其TEC产品包含一组产品,其中也包括各种TCO镀膜玻璃,这些产品经过了优化,可以适应各种薄膜光伏技术的需求。根据不同的雾度和导电级别,NSG的各种TEC产品旨在实现TCO镀层全面的灵活性,以满足薄膜组件各个生产商不同的需求。针对问题:薄膜组件生产商必须尽量提高组件效率,而同时又能保证性能在预期的25年使用寿命中保持不变。但是,降低成本的需要又催生出将更经济实惠的镀层解决方案用于大批量应用中的需求。解决方案:此类TEC产品可以满足各种导电性、形变和雾度要求,从而可以最大限度地提高
9月23日,亚玛顿董事长兼总经理林金锡在全景网举行的IPO路演上表示,公司正积极尝试开发电子玻璃和在光伏组件中运用超薄光伏玻璃,改进目前主流光伏组件的规格和性能,为公司的发展开辟新的市场和利润增长点。林金锡还称,公司将积极开发针对薄膜太阳能电池的TCO玻璃,以扩大公司现有光伏减反玻璃产品的应用领域。亚玛顿的主营业务为光伏玻璃镀膜材料技术和工艺技术的研发,光伏玻璃的镀膜生产以及光伏镀膜玻璃销售,主要产品为光伏减反玻璃。公司本次发行股份数量为4000万股,发行价格为38元/股,对应市盈率为28.36倍。
玻璃行业结构升级趋势明显,建筑节能领域和光伏领域成为新兴市场由于浮法玻璃产能过剩,受到国家政策的诸多限制,单纯的浮法玻璃已不能满足市场的需求,维持企业的经营。Low-E玻璃作为公认的建筑节能领域最具潜力的品种,未来国内需求将保持30%以上的增长速度,具有较大潜力。2011年8月份国家公布了光伏行业上网电价,成为太阳能光伏产业兴起的里程碑。作为薄膜电池重要组件的TCO镀膜玻璃需求将随着行业的发展而迅速扩大。浮法技术雄厚,高端产品技术领先公司浮法玻璃生产具有光荣传统,目前已跻身国内十大玻璃生产厂商,市场占有率不断提高,目前达到4.65%。凭借深厚的浮法技术
耀皮玻璃与日本板硝子集团达成合作,在公司下属常熟基地生产TCO玻璃,预计首批产品明年1月发运。点评:TCO玻璃是太阳能薄膜电池重要组件,据机构估算,因薄膜电池扩产,未来2至3年,TCO玻璃国内需求量将是当前产能的数十倍。目前,TCO核心技术掌握在日美企业手中,板硝子为该领域龙头。上市公司中,南玻A、中航三鑫等已通过引进技术开始TCO玻璃生产。此外,耀皮玻璃涉足光伏专用玻璃,其二股东皮尔金顿由板硝子控股。
南玻A:我们预计公司太阳能业务在2011年将实现收入100%的增长,达到34亿元以上,主要增加的是电池片和组件的销售。公司在12月25日公告了大量投资的项目,主要集中在太阳能领域,我们预计这些项目的实施将为2012年以后公司的增长奠定基础。我们预计项目实施完成以后,公司的销售收入将有望达到200亿元以上的规模,但由于太阳能行业的波动较大,公司这些项目的实施进度可能根据行业的发展而有所调整。我们之所以长期看好公司,并不是单纯寄希望于公司2~3年的高增长,而是公司已经在一个市场空间足够大的行业中确定了明确的发展战略,并有足够的执行力。因此完成这些项目并实现
南玻将在于2011年2月22日-24日在上海举行的SNEC第五届(2011)国际太阳能光伏大会暨展览会期间展示其TCO玻璃最新产品与研发进展(展位号:W1-583)。 南玻首条年产46万平米TCO玻璃生产线已于2010年上半年实现量产,二期产能扩建工程正在进行当中,计划2011年将TCO玻璃总产能扩大至200万平米。
4月27日,欧晶科技披露2023年报,报告期内,公司实现营业收入31.29亿元,同比增长118.25%;归属于上市公司股东净利润6.54亿元,同比增长174.33%。其中,石英坩埚的销售收入大幅增加,带动公司经营业绩大幅增长。报告期内,欧晶科技实现石英坩埚产品营业收入21.01亿元,同比增长177.90%;光伏配套加工服
随着全球可持续发展理念深入人心,能源结构转型已成为不可逆转的趋势。作为多个能源细分行业的全球引领者,中国正积极拥抱变革,寻求高质量发展之路。在这一背景下,蔡司荣幸地宣布,自5月20日起,ZEISSQualityInnovationDays中国场线上活动将以“蔡司,‘质’敬明天”为主题,连续五天聚焦新能源汽车
近期,铝材价格的持续高位运行,对光伏产业构成了新的成本挑战。作为回应,光伏企业纷纷在加快寻求有效路径的步伐,以降低生产成本,从而巩固或提升自身在行业领域竞争力。面对这一情形,全球领先的超低碳光伏智慧能源整体解决方案供应商东方日升,立身长远,早在2021年即独家开发了高强度合金钢边框产
4月28日,国家电投召开总部员工大会,标志着国家电投总部组织机构优化调整方案正式落地实施。国家电投董事长、党组书记刘明胜出席并讲话,总经理、党组副书记栗宝卿通报总部组织机构优化调整情况并提出工作要求。领导班子成员陈维义、陈西、卢洪早、陈海斌出席会议。会议指出,总部组织机构优化调整是
2024年4月25日,总投资百亿元、占地1750亩的泉为科技(安徽)异质结产业集群基地(简称“泉为安徽泗县基地”)投产。据了解,泉为科技(安徽)异质结产业集群基地占地1750亩,总计规划三期:一期二期为12GW的20BB和0BB高效异质结组件项目、5GW高效异质结电池项目、5GW大尺寸超薄硅片项目、2GW吸杂产线
4月20日,河南赛能硅业有限公司年产一期2万+二期8万吨多晶硅项目安装工程(一标段)502a硅烷提纯装置钢结构工程首根钢柱顺利吊装完成,标志着该项目正式进入施工阶段。该项目位于河南省濮阳县,是濮阳县2个纳入2023年河南省“双百工程”项目之一,总投资100亿元,占地1500亩,年产10万吨多晶硅。
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近日,大唐发电董事会审议通过《关于投资建设汕头南澳勒门I海上风电扩建项目等9个新能源项目的议案》,同意投资建设9个新能源项目,总投资约人民币57.29亿元。9个项目分别是:汕头南澳勒门I海上风电354MW扩建项目、西藏大唐八宿县100MW保障性并网风电项目、江西渝水区南安光伏一期项目、首钢京唐公司23
据深交所官网披露,广州市儒兴科技股份有限公司IPO详情为终止(撤回),终止时间2024年4月23日。据悉,2023年6月26日,广州市儒兴科技股份有限公司(简称儒兴科技)首次公开发行股票并在深交所主板上市招股说明书(申报稿),拟募集资金150000万元,募集资金运用情况见下:资料显示,儒兴科技成立于2000年
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