Tco-Glas für Solarmodule

TCO (transparentconductingoxide) Glas, das heißt, transparentes leitfähiges oxidbeschichtetes Glas, ist es, eine Schicht transparenten leitfähigen Oxidfilms gleichmäßig auf der Oberfläche von Flachglas mit physikalischen oder chemischen Beschichtungsverfahren zu beschichten, hauptsächlich einschließlich Oxide von in, Sn, Zn und CD und deren mehrkomponentigen Oxidfilmmaterialien. TCO-Glas wurde zuerst in Flachbildschirmen verwendet, und jetzt ist ITO-konduktives Glas immer noch das Hauptprodukt der Glaselektroden in der Flachbildschirme-Industrie. In den letzten Jahren hat der steigende Preis für kristallines Silizium die Entwicklung von Dünnschicht-Solarzellen stark gefördert. Derzeit machen Dünnschicht-Solarzellen mehr als 10% des weltweiten Photovoltaik-Marktes aus. TCO-Glas wird als notwendiger Bestandteil der Frontelektrode von Photovoltaikzellen verwendet, und die Nachfrage am Markt wächst rasant und wird zu einem heißen High-Tech-beschichteten Glas-Produkt. 1, Eigenschaften und Arten von TCO beschichtetem Glas In Solarzellen sind die Elektroden kristalliner Siliziumzellen Drähte, die auf der Oberfläche von Silizium geschweißt sind, und das Frontdeckglas muss nur eine hohe Lichtdurchlässigkeit erreichen. Dünnschichtsolarzellen werden mit p-i-n-Halbleiterfolie auf der leitfähigen Folie auf der Glasoberfläche beschichtet und dann mit einer hinteren Elektrode beschichtet. Es gibt viele Beschichtungsmaterialien und Prozesse aus transparentem leitfähigem Oxid, die durch wissenschaftliche Forschung kontinuierlich gescreent werden. Derzeit gibt es hauptsächlich die folgenden drei Arten von TCO-Glas, die den Leistungsanforderungen von Photovoltaikzellen entsprechen. ITO beschichtetes Glas ist ein sehr reifes Produkt, das die Eigenschaften einer hohen Transmission, festen Film, gute Leitfähigkeit und so weiter hat. Es wurde in der vorderen Elektrode von Photovoltaikzellen in der frühen Phase verwendet. Mit der Verbesserung der Leistungsanforderungen für die Lichtabsorption muss TCO-Glas jedoch die Möglichkeit haben, die Lichtstreuung zu verbessern, was für die ITO-Beschichtung schwierig ist, und die Laserätzleistung ist ebenfalls schlecht. Indium ist ein seltenes Element, das wenig Lagerung in der Natur und hohen Preis hat. ITO ist im Plasma nicht stabil, wenn es auf Solarzellen aufgetragen wird, daher ist ITO-Beschichtung derzeit nicht das Hauptelektrodenglas von Photovoltaikzellen. Die SnO2-Beschichtung, auch FTO genannt, wird derzeit hauptsächlich zur Herstellung von Low-E-Glas für den Bau verwendet. Seine Leitfähigkeit ist etwas schlechter als die von ITO, aber es hat die Vorteile der relativ niedrigen Kosten, einfache Laserätzung und geeignete optische Eigenschaften. Durch die Aufrüstung und Verbesserung der Produktionstechnologie von gewöhnlichen Low-E werden Produkte mit besserer Leitfähigkeit und Dunst als gewöhnliche Low-E hergestellt. TCO-Glas, das mit dieser Technologie hergestellt wird, ist zum Mainstream-Produkt von Dünnschicht-Photovoltaikzellen geworden. Die Forschungsfortschritte von Dünnschichten auf Zinkoxid-Basis sind schnell, und die Materialeigenschaften sind mit ITO vergleichbar. Die Struktur ist sechseckig Wurtzit. Unter ihnen sind Aluminium dotierte Zinkoxid-Filme weit untersucht. Seine herausragenden Vorteile sind die einfache Verfügbarkeit von Rohstoffen, niedrige Herstellungskosten, ungiftig, einfaches Dotieren und gute Stabilität im Plasma. Es wird erwartet, dass es bald eine neue Art von Photovoltaik TCO Produkt werden. Das Hauptproblem ist derzeit das technische Problem der industrialisierten Großflächenbeschichtung. 2, Leistungsanforderungen von Photovoltaikzellen für TCO beschichtetes Glas 1. Spektrale Transmission Um Sonnenlicht voll ausnutzen zu können, muss TCO-beschichtetes Glas eine relativ hohe Transmission beibehalten. Derzeit ist die größte Leistung von Dünnschichtbatterien mit Doppeldiaphragma amorphe Silizium-Batterien und hat begonnen, sich zu amorphen / mikrokristallinen Composite-Batterien zu verwandeln. Daher können amorphe/mikrokristalline Verbundlaminate mehr Sonnenlicht absorbieren und nutzen und die Umwandlungseffizienz verbessern und werden bald die Mainstream-Produkte von Dünnschichtbatterien werden. 2. Leitfähigkeit Das leitfähige Prinzip von TCO leitfähigen Film ist es, Spuren anderer Elemente in den intrinsischen Halbleiter mit schwacher Leitfähigkeit hinzuzufügen, was die Leitfähigkeit des Halbleiters erheblich verändern wird. Diese Spurenelemente werden Verunreinigungen genannt, und die dotierten Halbleiter werden als Verunreinigungshalbleiter bezeichnet. Indium-Zinnoxid (ITO) transparentes leitfähiges Glas ist es, Zinnelement in Indium-Oxid hinzuzufügen, um die Leitfähigkeit zu verbessern. Seine Leitfähigkeit ist derzeit die beste, mit dem niedrigsten Widerstand von 10-5 Ω cm. 3. Dunst Um die Fähigkeit der Halbleiterschicht von Dünnschichtzellen zu erhöhen, Licht zu absorbieren, muss TCO Glas für Photovoltaik die Streuung von durchgesichtem Licht, das durch Dunst ausgedrückt wird, verbessern. Haze bezieht sich auf das Auftreten von Wolken oder Trübungen, die durch Lichtdiffusion auf dem Inneren oder der Oberfläche von transparenten oder transluzenten Materialien verursacht werden. Ausgedrückt als Prozentsatz des Verhältnisses des diffusen Lichtstroms zum Lichtstrom des sendenden Materials. Im Allgemeinen erfordert normales beschichtetes Glas, dass je glatter die Folienoberfläche ist, desto besser und je kleiner der Dunst, desto besser. TCO-Glas für Photovoltaik muss jedoch eine bestimmte Lichtstreubarkeit haben. Derzeit ist das kommerzielle TCO-Glas mit guter Dunstkontrolle AFG pv-tco-Glas, und der Dunstwert liegt im Allgemeinen bei 11% - 15%. Die direkte Transmissionskurve bei der Streuung ist nicht enthalten. 4. Laser Ätzleistung Bei der Herstellung von Dünnschichtbatterien muss die Oberfläche in mehrere lange, bandförmige Batteriepacks unterteilt werden, die in Reihe geschaltet werden, um die Energieeffizienz der Ausbringung zu verbessern. Daher muss vor dem Plattieren von Halbleiterfolie auf TCO-Glas der leitende Film auf der Oberfläche geätzt werden und das geätzte Teil muss vollständig aus dem oxidleitenden Film entfernt werden, um die Isolierung zu erhalten. Derzeit gibt es zwei Arten von Ätzverfahren: Chemische Ätzung und Laserätzung. Aufgrund der Anforderungen an feine Ätzlinien, die in der Regel zehn Mikrometer breit sind, hat das Laserätzen jedoch die Eigenschaften gleichmäßiger Nuten, sauberer Entfernung und schneller Produktionseffizienz. 5. Wetterbeständigkeit und Haltbarkeit TCO-Beschichtung verwendet im Allgemeinen den „harten“ Beschichtungsprozess, und die Folie hat eine gute Verschleißfestigkeit, Säure- und Alkalienbeständigkeit. Nach der Installation von Photovoltaikzellen, insbesondere wenn das Photovoltaik-integrierte Gebäude auf dem Dach und der Vorhangwand installiert ist, ist es nicht für regelmäßige Wartung und Austausch geeignet, was erfordert, dass Photovoltaikzellen eine gute Haltbarkeit haben. Derzeit beträgt die allgemeine Garantiezeit in der Branche mehr als 20 Jahre. Daher muss die Haltbarkeit von TCO-Glas auch mehr als 20 Jahre betragen. 3, Entwicklungsperspektive TCO Glas für Photovoltaik Wenn sich die Photovoltaikindustrie fünf Jahre in Folge mit einer Rate von fast 40% entwickelt, herrscht ein beispielloser Mangel an Polysilicium, dem vorgelagerten Rohstoff kristalliner Silizium-Solarzellen, dem Mainstream-Produkt. Der Preis für Polysilicium ist von $24 / kg im Jahr 2003 auf den aktuellen Spotpreis von mehr als $300 / kg gestiegen. Im Vergleich zu kristallinen Silizium-Solarzellen haben Dünnschicht-Solarzellen die Eigenschaften einer starken schwachen Lichtanwendung und einer starken Formplastizität. Der Preisanstieg für kristallines Silizium hat die Entwicklung von Dünnschicht-Solarzellen praktisch vorangetrieben. Derzeit machen Dünnschicht-Solarzellen mehr als 10% des weltweiten Photovoltaik-Marktes aus. Mit dem steigenden Preis für Polysilicium wird die Entwicklung von Dünnschicht-Solarzellen voraussichtlich weiter beschleunigt. 2006 betrug die statistische Produktion von Dünnschicht-Solarzellen weltweit rund 190 Megawatt. Im Jahr 2007 stieg die Produktionskapazität von Dünnschicht-Solarzellen rasant und erreichte 350 Megawatt unter der Bedingung, dass aufgrund des steigenden Preises für Polysilizium-Rohstoffe nicht genügend produziert werden konnte. Die Dünnschichtbatterien in China sind überwiegend amorphe Silizium-Dünnschichtbatterien mit einer Leistung von rund 29 MW im Jahr 2007. Aufgrund der unterschiedlichen Umwandlungseffizienz von Dünnschichtbatterien nehmen wir das amorphe Silizium als Berechnungsgrundlage, und die Nennleistung der Batterie pro Quadratmeter beträgt 50 Watt, d.h., jede 50 Watt Batterie wird 1 Quadratmeter TCO-Glas verbrauchen. Daraus lässt sich berechnen, dass der weltweite Bedarf an TCO-Glas in der Photovoltaikindustrie im Jahr 2007 7million Quadratmeter betrug. Diese Zahl scheint klein, aber aufgrund der High-End-Produktionstechnologie von TCO-Glas gibt es derzeit nur zwei große Lieferanten auf der Welt. Mit einer jährlichen Wachstumsrate von mehr als 50% in der Solarzellenindustrie haben Produkte begonnen, hinter der Nachfrage zu liegen. Der Preis pro Quadratmeter hat mehr als $20 erreicht. Laut maßgeblichen Prognosen werden Dünnschicht-Solarzellen weiterhin rasant wachsen. Derzeit befinden sich viele Hersteller und Forschungseinrichtungen im Prozess der Industrialisierung von TCO-Glas, der Output wird weiter wachsen und neue Hochleistungsprodukte werden weiter eingeführt. Es zeigt sich, dass der TCO-Glasmarkt für Photovoltaik durch die rasante Entwicklung von Dünnschicht-Solarzellen sehr eng geworden ist. Im Bereich leitfähiges Glas hat photovoltaisches TCO-Glas einzigartige Leistungsanforderungen, die eng mit den Leistungseigenschaften von Solarzellen verbunden sind. Man kann sagen, dass die Entwicklung von Dünnschicht-Solarzellen in gewissem Maße von der Verbesserung der photovoltaischen TCO abhängen wird. Der Energiemangel hat die Entwicklung der Photovoltaikindustrie gefördert und wird auch die Photovoltaik TCO Glasprodukte fördern, um ein neuer Stern in der Glasindustrie zu werden.