TCO导电玻璃是什么？

TCO玻璃应用在透明导电电极、高温电子器件等领域，如太阳能电池、液晶显示器、光探测器、窗口涂层等。平板显示器中，现在ITO类型的导电玻璃仍是平板显示器行业的主流玻璃电极产品。 在太阳能电池中，晶体硅片类电池的电极是焊接在硅片表面的导线，前盖板玻璃仅需达到高透光率就可以了。薄膜太阳能电池是在玻璃表面的导电薄膜上镀制p-i-n半导体膜，再镀制背电极。 与光伏电池的性能要求相匹配的三种TCO玻璃： ITO镀膜玻璃。一种非常成熟的产品，具有透过率高，膜层牢固，导电性好等特点，初期曾应用于光伏电池的前电极。但随着光吸收性能要求的提高，TCO玻璃必须具备提高光散射的能力，而ITO镀膜很难做到这一点，并且激光刻蚀性能也较差。铟为稀有元素，在自然界中贮存量少，价格较高。ITO应用于太阳能电池时在等离子体中不够稳定，因此目前ITO镀膜已非光伏电池主流的电极玻璃。 SnO2镀膜也简称FTO，目前主要是用于生产建筑用Low-E玻璃。其导电性能比ITO略差，但具有成本相对较低，激光刻蚀容易，光学性能适宜等优点。通过对普通Low-E的生产技术进行升级改进，制造出了导电性比普通Low-E好，并且带有雾度的产品。利用这一技术生产的TCO玻璃已经成为薄膜光伏电池的主流产品。氧化锌基薄膜的研究进展迅速，材料性能已可与ITO相比拟，结构为六方纤锌矿型。其中铝掺杂的氧化锌薄膜研究较为广泛，它的突出优势是原料易得，制造成本低廉，无毒，易于实现掺杂，且在等离子体中稳定性好。预计会很快成为新型的光伏TCO产品。目前主要存在的问题是工业化大面积镀膜时的技术问题。

太阳能电池的用途可大了！例如，人造卫星安装上太阳能电池后，可以长期为卫星提供能源。现在已研制成功适合于小型轿车和飞机用的太阳能电池。安装了这种新能源的汽车和飞机不再需要其他任何燃料，无任何环境污染，可以长期使用。人造卫星、宇宙飞船更是离不开太阳能电池。将来，每幢楼房都可以安装一个小型太阳能“电站”：在楼顶铺一层半导体玻璃薄膜材料，有阳光照射时就会产生电力，把多余的电力存到蓄电池中，到了夜间或阴雨天，再由蓄电池向每个家庭供电。这样，我们做饭、取暖、洗衣、看电视，就不再需要消耗别的能源了。据测算，按现在一般水平计算，每10米2的太阳能电池每天可提供约5度电能，这些电能足够一个家庭使用一天。

值得指出的是，目前太阳能电池的造价还偏高，效率也还偏低，要大规模使用仍有困难。但是，随着科学技术的进步，许多家庭和工厂用上太阳能电池的日子已经为期不远了。

半导体玻璃的应用已十分广泛，非晶态α—Si:H太阳能电池是人们最为关注的非晶材料的应用之一。该项研究开始于20世纪70年代，到80年代α—Si:H太阳能电池的转换效率已达到10%~20%。α—Si:H太阳能电池从1984年起已不再局限于计算器、手表、干电池充电器等小型电器供电，而是开始向农田灌溉、住宅用电等电力装置发展。因而，α—Si:H太阳能电池已成为发展最快、市场潜力最大的非晶半导体器件之一。

光电复印机的心脏部件是一个圆柱形金属鼓，其上用真空蒸发法沉积的一层非晶态硒是一种半导体薄膜，它是一种光导体，通过曝光，其电子电导率大大加强。静电复印技术就是利用了非晶态硒的这种奇特的光电特性。

除此之外，半导体玻璃还广泛地应用于其他光敏器件、发光器件、场效应器件、热敏器件、电子开关与光盘等方面。

中国在光伏产业又获得了一项专利技术，该技术就是发电玻璃。发电玻璃的原理是让玻璃先具有导电性，随后其表面涂上碲化镉薄膜，利用其物理特性进行太阳能发电。该技术将会解决我国和全世界电力短缺的问题。

碲化镉的优缺点。碲化镉发光玻璃中的关键物质是碲化镉，碲化镉是一种新型的半导体材料，它的最大的优点是高光吸收率非常高，可以吸收可见光中95%的光子，并且制作出来的太阳能电池的光电转换效率可以达到28%，最重要的是电池的机构非常简单，制作的成本低，很容易实现规模化。不过碲化镉的缺点也比较明显，会被硝酸分解，同时潮湿的环境中容易被氧化，所以它的使用寿命不长。

发电玻璃的原理。利用碲化镉制作电池全称碲化镉薄膜太阳能电池，制作的流程并不复杂。首先将钢化玻璃上物理或者化学电镀透明导电氧化物薄膜，将玻璃附加了导电特性，这就是TOC玻璃。第二步就是将碲化镉发电膜加工到玻璃上，碲化镉的厚度大约只有几微米，随后在进行切割，集成，封装和线路的安装等工序，最后发电玻璃就制作完成了。

发电玻璃的市场。发电玻璃是光伏产业中发展最快的设备，全世界范围内很多的国家都在对其进行技术升级和改造，重点是提高其使用寿命和转换效率。另外发电玻璃的量产同样也存在很大的问题。发电玻璃中需要的镉元素和碲元素，我国探明储备量无法达到量产。一旦这些问题得到了解决，发电玻璃在中国得到普及，那么就可以解决我国的用电压力，而且这种能源属于低碳能源，完全满足了国家碳减排和碳中和的目标。

---