太陽電池用透明導電氧化物膜玻璃

中國國家標準化信息介紹

項目編號Plan Name in Chinese 20100959-T-609

中文項目名稱Plan Name in Chinese 太陽電池用透明導電氧化物膜玻璃

英文項目名稱Plan Name in English Transparent Conducting Oxides coating glass for film solar cell

制\修訂Plan Name in English 制定

被修訂標準號Replaced Standard

采用國際標準Adopted International Standard

采用國際標準號Adopted International Standard No

采用程度Application Degree

采標名稱Adopted International Standard Name

標準類別Plan Name in English Plan Name in English 產(chǎn)品

國際標準分類號(ICS) 81.040.30

計劃完成年限Suppose to Be Finished Year 起草階段

完成時間Achievement Time

所處階段Plan Phase 批準階段

國家標準號Standard No.

備注Remark 國標委綜合[2010]87號

起草單位Drafting Committee 中國建筑材料檢驗認證中心有限公司

主管部門Governor 中國建筑材料聯(lián)合會

歸口單位Technical Committees 447 全國工業(yè)玻璃和特種玻璃標準化技術(shù)委員會

透明導電膜玻璃（概述），根據(jù)用戶的不同需求，主要分為以下三種類型：

1)、ZnO基TCO薄膜：ZnO的光學禁帶寬度約為3.2 eV，對可見光的透明性很好，Zn的蘊藏豐富，無毒，價格便宜，比ITO更容易蝕刻。因此，近十幾年來，ZnO已成為TCO薄膜的熱門研究材料，被期待成為平板顯示器中ITO薄膜的替代材料。本項目的摻雜ZnO薄膜的性能已可以與ITO薄膜相比，并解決了大面積高速均勻成膜工藝等問題。

2)、多元TCO薄膜: 開發(fā)適合特殊用途的TCO薄膜，將各種TCO材料進行組合，制備出一些具有新特點的TCO薄膜。由TCO材料組合構(gòu)成的多元TCO薄膜，可以通過改變組分而調(diào)整薄膜的電學、光學、化學和物理性質(zhì)，從而獲得單一TCO材料所不具備的性能，滿足某些特殊場合的需要。

3)、高遷移率TCO薄膜：在吸收不是非常嚴重的情況下，TCO薄膜對可見光的吸收是隨著自由載流子濃度的增大而增大，但隨著載流子遷移率的增大而減小，TCO薄膜的透明區(qū)域波長上限主要由載流子濃度確定，隨著它的增大而減小，故采用提高載流子遷移率的方法來降低TCO薄膜的電阻率不必犧牲其光學性能。對于電子器件或?qū)Ь€，載流子遷移率是確定其響應(yīng)速度和功耗的主要因素之一。本項目也可提供一種IMO薄膜的透明導電膜技術(shù)，其可見光平均透射率(含1.2 mm厚玻璃基底)超過80%，電阻率低至1.7×10Ω.cm。

2017年TCO 薄膜主要應(yīng)用于平板顯示器和建筑兩大領(lǐng)域。與其他類型的導電薄膜相比，氧化物透明導電膜不僅導電性好，而且還像玻璃一樣具有高的透明性，所以，可以把它看作一種用途十分廣泛的特征功能薄膜。主要用途為：

1)、顯示器件中的電極材料。如制作場致發(fā)光（EL）器件的電極，液晶顯示器件（LCD）中的透明電極以及電致變色顯示器件（ECD）中的電極等。

2)、防靜電，防電磁屏蔽層。為了防止靜電，必須使方阻小于109Ω。

3)、面發(fā)熱體。SnO2薄膜的電熱轉(zhuǎn)換效率在90%以上，通電后立即產(chǎn)生熱效應(yīng)。

4)、熱反射膜。SnO2和ITO薄膜在紅外部分的反射率可達到80%以上。

5)、太陽能電池。（1）SIS異質(zhì)結(jié)太陽能電池，（2）太陽能電池的減反射膜。

6)、薄膜電阻器。

7)、氣敏傳感器。現(xiàn)已能探測甲烷，CO、CO2、H2、H2S、乙醇等多種氣體和煙塵。

8)、終端設(shè)備。用透明導電薄膜制作薄膜開關(guān)。

9)、汽車玻璃。

總之，氧化物透明導電薄膜用途十分廣泛，除上面列舉的一些用途外，還有一些其他的用途，如電阻照相，靜電復(fù)印，光記錄，磁記錄，保護層等。這類材料的研制和開發(fā)日益受到人們的重視。

隨著平板顯示器的需求量越來越大以及對太陽能利用的需求不斷增大，透明導電膜玻璃的需求將會越來越大。預(yù)計其市場在今后幾年將達到近100億元。

主要技術(shù)指標及產(chǎn)品規(guī)格

光譜透過率：為了能夠充分地利用太陽光，TCO鍍膜玻璃一定要保持相對較高的透過率。為了提高轉(zhuǎn)換效率，要求對可見光的高透過率Tavg>80%。

導電性能：TCO導電薄膜的導電原理是在原本導電能力很弱的本征半導體中摻入微量的其他元素，使半導體的導電性能發(fā)生顯著變化。這些微量元素被稱為雜質(zhì)，摻雜后的半導體稱為雜質(zhì)半導體。氧化銦錫（ITO）透明導電玻璃就是將錫元素摻入到氧化銦中，提高導電率，它的導電性能是最好的，最低電阻率達10-5Ωcm量級。

霧度：為了增加薄膜電池半導體層吸收光的能力，光伏用TCO玻璃需要提高對透射光的散射能力，這一能力用霧度（Haze）來表示。霧度即為透明或半透明材料的內(nèi)部或表面由于光漫射造成的云霧狀或混濁的外觀。以漫射的光通量與透過材料的光通量之比的百分率表示。一般情況下，普通鍍膜玻璃要求膜層表面越光滑越好，霧度越小越好，但光伏用TCO玻璃則要求有一定的光散射能力。

激光刻蝕性能：薄膜電池在制作過程中，需要將表面劃分成多個長條狀的電池組，這些電池組被串聯(lián)起來用以提高輸出能效。因此，TCO玻璃在鍍半導體膜之前，必須要對表面的導電膜進行刻劃，被刻蝕掉的部分必須完全除去氧化物導電膜層，以保持絕緣?？涛g方有化學刻蝕和激光刻蝕兩種，但由于刻蝕的線條要求很細，一般為幾十微米的寬度，而激光刻蝕具有溝槽均勻，剔除干凈，生產(chǎn)效率快的特點。