Kính mặt trời TCO , Kính oxit dẫn điện trong suốt (TCO) trong suốt, là một sản phẩm công nghệ cao, bao phủ một lớp màng mỏng oxit dẫn trong suốt trên bề mặt kính phẳng bằng phương pháp phủ vật lý hoặc hóa học. Vật liệu này đã trở thành một thành phần quan trọng không thể thiếu trong pin mặt trời màng mỏng do tính chất quang và điện tuyệt vời của nó. Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp quang điện, kính TCO ngày càng được sử dụng trong các tế bào quang điện và đã trở thành một lực lượng quan trọng trong việc thúc đẩy tiến trình của ngành công nghiệp quang điện.
Chuẩn bị và Công nghệ Lớp phủ của TCO Glass
Công nghệ chuẩn bị và lớp phủ của TCO Glass chủ yếu bao gồm hai phương pháp: lớp phủ trực tuyến và lớp phủ ngoại tuyến. Lớp phủ trực tuyến chủ yếu áp dụng quá trình lắng đọng hơi hóa học và quá trình phủ được đặt trực tiếp trong quá trình làm mát của dây chuyền sản xuất thủy tinh phao. Nguyên liệu thô TCO được vận chuyển lên đỉnh của tấm thủy tinh ở dạng khí và khuếch tán đến bề mặt thủy tinh nhiệt độ cao. Sau khi hấp phụ, phản ứng phân hủy hóa học và lắng đọng lại, lớp màng được tổng hợp. Ưu điểm của phương pháp này là thành phần và cấu trúc hóa học của lớp màng tương đối ổn định, lớp khuếch tán dễ dàng hình thành giữa lớp nền và lớp màng, và lớp phim chắc chắn và thích nghi; Đồng thời, quá trình phủ được tích hợp trong quy trình tạo hình thủy tinh và hiệu quả sản xuất cao.
Lớp phủ ngoại tuyến là phủ kính riêng sau khi nó rời khỏi nhà máy, thường sử dụng công nghệ phun từ tính trong lắng đọng hơi vật lý. Ưu điểm của phương pháp này là dễ dàng kiểm soát các tham số quy trình, độ dày và tính đồng nhất của lớp màng có thể được kiểm soát chính xác và nó rất linh hoạt; Các thiết bị phủ được thiết kế theo mô -đun, và khả năng sản xuất có thể dễ dàng điều chỉnh; Lớp ký gửi thu được trong điều kiện chân không, và độ tinh khiết của lớp màng cao. Tuy nhiên, những nhược điểm của lớp phủ ngoại tuyến là thiết bị đắt tiền, quá trình này rất phức tạp, hiệu quả thấp và chi phí sản xuất tổng thể cao.
Trong quá trình chuẩn bị thủy tinh TCO, các công nghệ phủ khác nhau tương ứng với các vật liệu và quy trình khác nhau. Ví dụ, FTO Glass chủ yếu được sử dụng cho pin màng mỏng và công nghiệp hóa chủ yếu áp dụng phương pháp CVD trực tuyến. Giá vật liệu thấp hơn so với ITO, và nó có thể được sản xuất hàng loạt với tốc độ sản xuất nhanh. Glass Azo có độ truyền sáng và độ dẫn ánh sáng tốt, nhưng hiện tại rất khó để sản xuất hàng loạt, và vẫn còn một số vấn đề trong dòng quy trình. Do đó, nó đã không trở thành một quá trình chính thống và chủ yếu được thực hiện bằng phương pháp PVD.
Các loại và tính chất của vật liệu TCO
Vật liệu TCO chủ yếu bao gồm ITO (indium tinxide), FTO (oxit thiếc pha tạp fluorine), AZO (oxit kẽm pha tạp nhôm), v.v. Kính phủ FTO đã trở thành sản phẩm chính của các tế bào quang điện màng mỏng do chi phí tương đối thấp, khắc laser dễ dàng và hiệu suất quang phù hợp. AZO Glass đang dần trở thành một hướng phát triển mới do những ưu điểm của nó như dễ dàng có sẵn nguyên liệu thô, chi phí thấp và không độc hại.
Các đặc điểm hiệu suất của kính TCO là gì?
1. Độ truyền cao
Định nghĩa: Kính TCO có độ truyền qua cực cao trong phạm vi ánh sáng nhìn thấy, thường là với độ truyền trung bình (T AVG) hơn 80%và một số sản phẩm hiệu suất cao thậm chí có thể đạt hơn 90%.
Chức năng: Độ truyền cao có nghĩa là nhiều ánh sáng mặt trời có thể xuyên qua kính và đạt đến lớp hấp thụ của pin mặt trời, do đó cải thiện hiệu quả phát điện của pin mặt trời.
Các yếu tố ảnh hưởng: Độ truyền qua bị ảnh hưởng bởi vật liệu lớp phủ, độ dày màng, tính đồng nhất màng và tính chất quang học của đế thủy tinh.
2. Chức năng chống phản xạ
Định nghĩa: Lớp phủ bề mặt thủy tinh TCO có đặc tính chống phản xạ tốt, có thể làm giảm sự mất mát phản xạ của ánh sáng mặt trời trên bề mặt thủy tinh và cải thiện hiệu quả hấp thụ ánh sáng.
Chức năng: Bằng cách tối ưu hóa chỉ số khúc xạ và độ dày của lớp màng, kính TCO có thể giảm hiệu quả sự phản xạ, cho phép nhiều ánh sáng đi vào lớp pin, do đó cải thiện hiệu quả phát điện tổng thể.
Phương pháp thực hiện: Hiệu ứng chống phản xạ thường đạt được bằng cách thiết kế cấu trúc quang học của lớp phim (như màng đa lớp, phim gradient).
3. Độ dẫn cao
Định nghĩa: Thủy tinh TCO có độ dẫn tốt trong khi duy trì độ truyền cao và điện trở suất của nó thường nhỏ hơn 10⁻³ · cm.
Chức năng: Là điện cực phía trước của pin mặt trời, kính TCO cần cung cấp một đường dẫn dẫn tốt để đảm bảo rằng dòng điện có thể được tiến hành một cách hiệu quả từ lớp pin.
Các yếu tố ảnh hưởng: Độ dẫn điện có liên quan chặt chẽ đến thành phần vật liệu, độ dày, độ kết tinh, nồng độ pha tạp, vv của lớp màng.
4. Tính chất cơ học tốt
Độ cứng: Độ cứng của Kính TCO thường nằm trong khoảng từ 6.0 đến 6,5, và nó có điện trở hao mòn cao và khả năng chống trầy xước.
Sức mạnh: Sau khi ủ, sức mạnh cơ học của kính TCO được cải thiện đáng kể và nó có thể chịu được một số tác động bên ngoài nhất định.
Tính ổn định nhiệt: Thủy tinh TCO vẫn có thể duy trì tính chất quang học và điện tốt trong môi trường nhiệt độ cao, và phù hợp cho nhiều môi trường làm việc.
5. Tính ổn định hóa học tốt
Kháng ăn mòn: Thủy tinh TCO cho thấy sự ổn định hóa học tốt trong axit, kiềm, độ ẩm và các môi trường khác, và không dễ bị ăn mòn hoặc oxy hóa.
Kháng thời tiết: Trong quá trình sử dụng lâu dài, kính TCO có thể duy trì sự ổn định của các tính chất quang học và điện của nó và phù hợp để sử dụng ngoài trời lâu dài.
6. Điện trở vuông có thể điều chỉnh và độ dày
Điện trở vuông: Điện trở vuông của kính TCO có thể được điều chỉnh theo nhu cầu cụ thể, thường là trong phạm vi 10⁻³ ~ 10⁻⁴ · cm².
Kiểm soát độ dày: Bằng cách kiểm soát các tham số quy trình lớp phủ, độ dày màng có thể được kiểm soát chính xác để đáp ứng nhu cầu của các kịch bản ứng dụng khác nhau.
7. Khả năng gia công tốt
Cắt và khắc: Thủy tinh TCO có khả năng gia công tốt, dễ cắt, khoan và khắc laser, và phù hợp để sản xuất quy mô lớn.
Khả năng tương thích: TCO Glass có khả năng tương thích tốt với nhiều loại vật liệu đóng gói (như EVA, Kính thủy tinh), rất dễ tích hợp vào các mô -đun quang điện.
8. Bảo vệ môi trường và tính bền vững
Bảo vệ môi trường vật chất: Một số vật liệu TCO (như AZO) không độc hại và không gây ô nhiễm, phù hợp với xu hướng sản xuất xanh.
Khả năng tái chế: Sau thời gian phục vụ của TCO Glass, cả lớp màng và chất nền thủy tinh của nó đều có thể được tái chế để giảm chất thải tài nguyên.
Các khu vực ứng dụng của kính TCO
1. Trường quang điện
Thủy tinh TCO là một trong những vật liệu cốt lõi của pin mặt trời màng mỏng (như silicon vô định hình, cadmium telluride, perovskite, v.v.). Là điện cực phía trước của pin, nó chịu trách nhiệm thu thập và truyền quang điện. Độ truyền cao và điện trở suất thấp của nó làm cho nó trở thành một thành phần quan trọng để cải thiện hiệu quả của pin mặt trời.
2. TIẾT KIỆM HIỆU QUẢ
Kính TCO có thể được sử dụng cho kính tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà, chẳng hạn như thủy tinh phát xạ thấp (thấp) và kính thay đổi màu thông minh. Nó có thể làm giảm hiệu quả sự mất nhiệt của bức xạ mặt trời và cải thiện hiệu quả năng lượng của các tòa nhà trong khi vẫn duy trì hiệu suất chiếu sáng tốt.
3. Hiển thị bảng điều khiển phẳng
Trong trường của màn hình phẳng, kính TCO (đặc biệt là kính ITO) được sử dụng rộng rãi trong các điện cực của màn hình tinh thể lỏng (LCD) và màn hình phát quang (ELD). Độ dẫn điện cao và độ trong của nó làm cho nó trở thành một vật liệu quan trọng cho các thiết bị hiển thị.
4. Kính thông minh
Kính TCO có thể được sử dụng cho kính thay đổi màu thông minh và kính che chắn điện từ. Bằng cách điều chỉnh các thuộc tính quang học của lớp phim, kính thông minh có thể tự động điều chỉnh độ trong suốt trong các điều kiện ánh sáng khác nhau để đạt được các chức năng bảo vệ quyền riêng tư và tiết kiệm năng lượng.
5. Cửa sổ tiết kiệm năng lượng trong nhiệt
TCO Glass đóng một vai trò quan trọng trong các cửa sổ tiết kiệm năng lượng trong nhiệt. Nó có thể làm giảm hiệu quả sự khác biệt nhiệt độ giữa bên trong và bên ngoài tòa nhà, giảm mức tiêu thụ năng lượng điều hòa không khí và cải thiện sự thoải mái và hiệu quả năng lượng của tòa nhà.
6. Kính chống lông nóng
Thủy tinh TCO có thể được sử dụng cho kính chống fog được làm nóng. Bằng cách áp dụng điện áp trên bề mặt thủy tinh, bề mặt thủy tinh có thể được làm nóng nhanh và có thể đạt được các chức năng chống fog. Nó được sử dụng rộng rãi trong ô tô, tàu, tòa nhà và các trường khác.
7. Cửa sổ che chắn điện từ
TCO Glass có hiệu suất che chắn điện từ tốt và có thể được sử dụng cho các cửa sổ che chắn điện từ để ngăn chặn ảnh hưởng của nhiễu điện từ trên thiết bị điện tử. Nó phù hợp cho các lĩnh vực nhạy cảm cao như thiết bị truyền thông và thiết bị y tế.
8. Cảm biến khí
Thủy tinh TCO cũng có thể được sử dụng làm cảm biến khí trong một số ứng dụng đặc biệt để phát hiện nồng độ khí, chẳng hạn như trong giám sát môi trường và an toàn công nghiệp.
9. Màn hình cảm ứng
TCO Glass được sử dụng rộng rãi trong công nghệ màn hình cảm ứng, chẳng hạn như bảng cảm ứng cho điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay, do độ trong suốt và độ dẫn cao của nó.
10. Ánh sáng OLED
TCO Glass cũng có các ứng dụng quan trọng trong ánh sáng OLED, và độ trong suốt và điện trở thấp của nó làm cho nó trở thành một vật liệu dẫn điện lý tưởng cho các thiết bị OLED.
11. Điện tử trong suốt
Kính TCO cũng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử trong suốt, chẳng hạn như màn hình trong suốt, pin mặt trời và tấm cảm ứng, đáp ứng nhu cầu kép về tính minh bạch và độ dẫn điện của các thiết bị điện tử hiện đại.
12. Hiển thị ô tô
TCO Glass cũng rất quan trọng trong màn hình ô tô, chẳng hạn như gương chiếu hậu, bảng điều khiển và màn hình đầu. Với việc phổ biến xe điện, nhu cầu thị trường của nó sẽ tăng thêm.
Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp quang điện, nhu cầu thị trường về kính TCO đã phát triển nhanh chóng, trở thành một sản phẩm thủy tinh được phủ công nghệ cao nóng. Dự kiến thị trường kính TCO toàn cầu sẽ tiếp tục phát triển trong vài năm tới, đặc biệt là trong các lĩnh vực của pin mặt trời màng mỏng và bảo tồn năng lượng xây dựng.
Là một vật liệu chính trong ngành công nghiệp quang điện, triển vọng ứng dụng và hiệu suất của kính TCO đã thu hút nhiều sự chú ý. Với sự tiến bộ liên tục của công nghệ và sự tăng trưởng của nhu cầu thị trường, TCO Glass sẽ đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực công nghệ cao hơn và đưa sức sống mới vào sự phát triển của ngành công nghiệp quang điện.
