TCO玻璃技术调查
一、薄膜太阳能电池对TCO玻璃的要求
11薄膜电池对TCO玻璃的一般要求
1光谱透过率为了能够充分地利用太阳光,TCO镀膜玻璃要保持相对较高的透过率。对于TCO玻璃,
光透过率越大越好。2导电性能
TCO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105Ωcm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,雾度值的大小根据吸光效率来确定。一般公认的散射理论认为接近光线波长的颗粒会促进向前散射,所以在光伏行业要求提供粒径是100500
m的颗粒来达到要求的雾度水平。目前,雾度控制比较好的商业化TCO玻璃是AFG的PVTCO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
f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。
12用于非晶硅薄膜电池的TCO玻璃
首先,非晶硅电池对TCO膜的雾度都有一定的要求,一般在1020之间。其次,单节非晶硅与叠层非晶硅由于对太阳光谱吸收的范围不同,因此它们对TCO玻璃的光谱透过率的要求也不同。对于单节非晶硅电池来说,一般要求在可见光400
m800
m之间有较高的透过率。而r