TCO Solar Glass: un material clave para promover el desarrollo de la industria fotovoltaica

TCO Solar Glass , Nombre completo El vidrio de óxido conductivo transparente (TCO) es un producto de alta tecnología que recubre uniformemente una capa de película delgada de óxido conductivo transparente en la superficie del vidrio plano mediante métodos de recubrimiento físico o químico. Este material se ha convertido en un componente clave indispensable en células solares de película delgada debido a sus excelentes propiedades ópticas y eléctricas. Con el rápido desarrollo de la industria fotovoltaica, el vidrio TCO se usa cada vez más en las células fotovoltaicas y se ha convertido en una fuerza importante para promover el progreso de la industria fotovoltaica.

Tecnología de preparación y recubrimiento de TCO Glass
La tecnología de preparación y recubrimiento de TCO Glass incluye principalmente dos métodos: recubrimiento en línea y recubrimiento fuera de línea. El recubrimiento en línea adopta principalmente el proceso de deposición de vapor químico, y el proceso de recubrimiento se coloca directamente en el proceso de enfriamiento de la línea de producción de vidrio flotante. La materia prima TCO se transporta a la parte superior de la placa de vidrio en forma gaseosa y se difunde a la superficie de vidrio de alta temperatura. Después de la adsorción, la reacción de descomposición química y la redeposición, se sintetiza la capa de película. La ventaja de este método es que la composición química y la estructura de la capa de película son relativamente estables, la capa de difusión es fácil de formar entre el sustrato y la capa de película, y la capa de película es firme y adaptable; Al mismo tiempo, el proceso de recubrimiento está integrado en el proceso de formación de vidrio, y la eficiencia de producción es alta.

El recubrimiento fuera de línea es cubrir el vidrio por separado después de que sale de la fábrica, generalmente usando tecnología de pulverización de magnetrón en la deposición física de vapor. Las ventajas de este método son que es fácil controlar los parámetros del proceso, el grosor y la uniformidad de la capa de película se pueden controlar con precisión, y es altamente flexible; El equipo de recubrimiento está diseñado modularmente y la capacidad de producción se puede ajustar fácilmente; La capa depositada se obtiene en condiciones de vacío, y la pureza de la capa de película es alta. Sin embargo, las desventajas del recubrimiento fuera de línea son que el equipo es costoso, el proceso es complicado, la eficiencia es baja y el costo general de fabricación es alto.

En el proceso de preparación del vidrio TCO, las diferentes tecnologías de revestimiento corresponden a diferentes materiales y procesos. Por ejemplo, el vidrio FTO se usa principalmente para baterías de película delgada, y la industrialización adopta principalmente el método de CVD en línea. El precio del material es más bajo que el de ITO, y puede producirse en masa con una velocidad de producción rápida. Azo Glass tiene una buena transmitancia de luz y conductividad, pero es difícil producir en masa en la actualidad, y todavía hay algunos problemas en el flujo del proceso. Por lo tanto, no se ha convertido en un proceso convencional y está realizado principalmente por el método PVD.

Tipos y propiedades de los materiales TCO
Los materiales de TCO incluyen principalmente ITO (óxido de lata de indio), FTO (óxido de estaño dopado con flúor), AZO (óxido de zinc dopado con aluminio), etc. Entre ellos, el vidrio recubierto de Ito, el vidrio recubierto de ITO, las características de la alta transmitancia, la capa de película firme y la buena conductividad, pero su rendimiento de grabado láser es pobre, Haze es bajo y su precio es alto debido al elemento raro del indio. El vidrio recubierto de FTO se ha convertido en el producto convencional de células fotovoltaicas de película delgada debido a su costo relativamente bajo, un grabado láser fácil y un rendimiento óptico adecuado. Azo Glass se está convirtiendo gradualmente en una nueva dirección de desarrollo debido a sus ventajas, como la fácil disponibilidad de materias primas, bajo costo y no toxicidad.

¿Cuáles son las características de rendimiento de TCO Glass?

1. Alta transmitancia
Definición: TCO Glass tiene una transmitancia extremadamente alta en el rango de luz visible, generalmente con una transmitancia promedio (T AVG) de más del 80%, y algunos productos de alto rendimiento pueden incluso alcanzar más del 90%.

Función: La alta transmitancia significa que más luz solar puede penetrar el vidrio y alcanzar la capa de absorción de la célula solar, mejorando así la eficiencia de generación de energía de la célula solar.

Factores de influencia: la transmitancia se ve afectada por el material de recubrimiento, el grosor de la película, la uniformidad de la película y las propiedades ópticas del sustrato de vidrio.

2. Función antirreflección
Definición: El recubrimiento de la superficie de vidrio TCO tiene buenas propiedades antirreflección, lo que puede reducir la pérdida de reflexión de la luz solar en la superficie del vidrio y mejorar la eficiencia de absorción de luz.

Función: al optimizar el índice de refracción y el grosor de la capa de película, TCO Glass puede reducir efectivamente la reflexión, permitiendo que más luz ingrese a la capa de la batería, mejorando así la eficiencia general de la generación de energía.

Método de implementación: El efecto antirreflección generalmente se logra diseñando la estructura óptica de la capa de película (como la película multicapa, la película de gradiente).

3. Alta conductividad
Definición: el vidrio TCO tiene una buena conductividad mientras se mantiene una alta transmitancia, y su resistividad suele ser inferior a 10⁻³ Ω · cm.

Función: como el electrodo delantero de las celdas solares, TCO Glass necesita proporcionar una buena ruta conductora para garantizar que la corriente se pueda realizar de manera eficiente desde la capa de la batería.

Factores de influencia: la conductividad está estrechamente relacionada con la composición del material, el grosor, la cristalinidad, la concentración de dopaje, etc. de la capa de película.

4. Buenas propiedades mecánicas
Dureza: la dureza de los MOHS del vidrio TCO suele ser entre 6.0 y 6.5, y tiene alta resistencia al desgaste y resistencia a los rasguños.

Fuerza: después del templado, la resistencia mecánica del vidrio TCO mejora significativamente y puede soportar cierto impacto externo.

Estabilidad térmica: el vidrio TCO aún puede mantener buenas propiedades ópticas y eléctricas en un entorno de alta temperatura, y es adecuado para una variedad de entornos de trabajo.

5. Buena estabilidad química
Resistencia a la corrosión: el vidrio TCO muestra una buena estabilidad química en ácido, álcali, humedad y otros entornos, y no es fácil de corroerse u oxidar.

Resistencia a la intemperie: durante el uso a largo plazo, TCO Glass puede mantener la estabilidad de sus propiedades ópticas y eléctricas y es adecuado para el uso al aire libre a largo plazo.

6. Resistencia cuadrada ajustable y espesor
Resistencia cuadrada: la resistencia cuadrada del vidrio TCO se puede ajustar de acuerdo con las necesidades específicas, generalmente en el rango de 10⁻³ ~ 10⁻⁴ Ω · cm².

Control de grosor: al controlar los parámetros del proceso de recubrimiento, el grosor de la película se puede controlar con precisión para satisfacer las necesidades de diferentes escenarios de aplicación.

7. Buena maquinabilidad
Corte y grabado: el vidrio TCO tiene buena maquinabilidad, es fácil de cortar, perforar y grabar láser, y es adecuado para la producción a gran escala.

Compatibilidad: TCO Glass tiene una buena compatibilidad con una variedad de materiales de embalaje (como EVA, pegamento de vidrio), que es fácil de integrar en módulos fotovoltaicos.

8. Protección y sostenibilidad del medio ambiente
Protección del medio ambiente material: algunos materiales TCO (como Azo) no son tóxicos y no contaminantes, lo que está en línea con la tendencia de la fabricación verde.

Reciclabilidad: después de la vida útil de TCO Glass, tanto su capa de película como su sustrato de vidrio se pueden reciclar para reducir los desechos de recursos.

Áreas de aplicación de vidrio TCO
1. Campo fotovoltaico
El vidrio TCO es uno de los materiales centrales de las células solares de película delgada (como silicio amorfo, telururo de cadmio, perovskita, etc.). Como electrodo delantero de la batería, es responsable de recolectar y transmitir fotocorriente. Su alta transmitancia y baja resistividad lo convierten en un componente clave para mejorar la eficiencia de las células solares.

2. Building Energy Saving
El vidrio TCO se puede usar para vidrio que ahorran energía en edificios, como vidrio de baja emisividad (bajo en E) y vidrio inteligente que cambia de color. Puede reducir efectivamente la pérdida de calor de la radiación solar y mejorar la eficiencia energética de los edificios al tiempo que mantiene un buen rendimiento de iluminación.

3. Pantalla de panel plano
En el campo de las pantallas de paneles planos, el vidrio TCO (especialmente el vidrio ITO) se usa ampliamente en electrodos de pantallas de cristal líquido (LCD) y pantallas electroluminiscentes (ELD). Su alta conductividad y transparencia lo convierten en un material importante para los dispositivos de visualización.

4. Vidrio inteligente
El vidrio TCO se puede usar para vidrio inteligente que cambia de color y vidrio de blindaje electromagnético. Al ajustar las propiedades ópticas de la capa de película, Smart Glass puede ajustar automáticamente la transparencia en diferentes condiciones de iluminación para lograr funciones de ahorro de energía y protección de la privacidad.

5. Ventanas para ahorro de energía a insulento por calor
TCO Glass juega un papel importante en las ventanas de ahorro de energía a insulento por calor. Puede reducir efectivamente la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior del edificio, reducir el consumo de energía del aire acondicionado y mejorar la comodidad y la eficiencia energética del edificio.

6. Vidrio anti-fog calentado
El vidrio TCO se puede usar para vidrio anti-fog calentado. Al aplicar el voltaje en la superficie del vidrio, la superficie del vidrio se puede calentar rápidamente y se pueden lograr funciones anti-fog. Se usa ampliamente en automóviles, barcos, edificios y otros campos.

7. ventanas de protección electromagnética
TCO Glass tiene un buen rendimiento de blindaje electromagnético y se puede utilizar para ventanas de blindaje electromagnético para evitar la influencia de la interferencia electromagnética en los equipos electrónicos. Es adecuado para campos altamente sensibles, como equipos de comunicación y equipos médicos.

8. Sensores de gas
TCO Glass también se puede utilizar como sensores de gas en algunas aplicaciones especiales para detectar concentraciones de gas, como en el monitoreo ambiental y la seguridad industrial.

9. Pantallas táctiles
TCO Glass es ampliamente utilizado en tecnología de pantalla táctil, como paneles táctiles para teléfonos inteligentes, tabletas y computadoras portátiles, debido a su alta transparencia y conductividad.

10. Iluminación OLED
TCO Glass también tiene aplicaciones importantes en la iluminación OLED, y su alta transparencia y baja resistencia lo convierten en un material conductor ideal para dispositivos OLED.

11. Electrónica transparente
El vidrio TCO también se usa ampliamente en la electrónica transparente, como pantallas transparentes, células solares y paneles táctiles, satisfaciendo las necesidades duales de transparencia y conductividad de los dispositivos electrónicos modernos.

12. pantallas automotrices
TCO Glass también es importante en las pantallas automotrices, como espejos retrovisores, paneles y pantallas de aviso. Con la popularización de los vehículos eléctricos, la demanda de su mercado aumentará aún más.

Con el rápido desarrollo de la industria fotovoltaica, la demanda del mercado de vidrio TCO ha crecido rápidamente, convirtiéndose en un producto de vidrio recubierto de alta tecnología. Se espera que el mercado global de vidrio TCO continúe creciendo en los próximos años, especialmente en los campos de las células solares de película delgada y la conservación de la energía del edificio.

Como material clave en la industria fotovoltaica, las perspectivas de rendimiento y aplicación del vidrio TCO han atraído mucha atención. Con el avance continuo de la tecnología y el crecimiento de la demanda del mercado, TCO Glass desempeñará un papel importante en los campos más de alta tecnología e inyectará una nueva vitalidad en el desarrollo de la industria fotovoltaica.