شیشه خورشیدی TCO ، شیشه اکسید رسانا شفاف (TCO) نام کامل ، محصولی با تکنولوژی بالا است که به طور یکنواخت لایه ای از فیلم نازک اکسید شفاف اکسید را روی سطح شیشه مسطح با روش های پوشش فیزیکی یا شیمیایی می پوشاند. این ماده به دلیل خاصیت نوری و الکتریکی عالی ، به یک مؤلفه کلیدی ضروری در سلولهای خورشیدی فیلم نازک تبدیل شده است. با توسعه سریع صنعت فتوولتائیک ، شیشه TCO به طور فزاینده ای در سلولهای فتوولتائیک مورد استفاده قرار می گیرد و به یک نیروی مهم در ارتقاء پیشرفت صنعت فتوولتائیک تبدیل شده است.
فناوری آماده سازی و پوشش شیشه TCO
فناوری تهیه و پوشش شیشه TCO عمدتا شامل دو روش است: پوشش آنلاین و پوشش آفلاین. پوشش آنلاین عمدتا فرآیند رسوب بخار شیمیایی را اتخاذ می کند ، و فرآیند پوشش مستقیماً در فرآیند خنک کننده خط تولید شیشه شناور قرار می گیرد. مواد اولیه TCO به شکل گازی به بالای صفحه شیشه ای منتقل می شود و به سطح شیشه ای درجه حرارت بالا پخش می شود. پس از جذب ، واکنش تجزیه شیمیایی و انتشار مجدد ، لایه فیلم سنتز می شود. مزیت این روش این است که ترکیب شیمیایی و ساختار لایه فیلم نسبتاً پایدار است ، لایه انتشار به راحتی بین بستر و لایه فیلم شکل می گیرد و لایه فیلم محکم و سازگار است. در عین حال ، فرآیند پوشش در فرآیند تشکیل شیشه یکپارچه شده و راندمان تولید زیاد است.
پوشش آفلاین این است که بعد از ترک کارخانه ، شیشه را به طور جداگانه بپوشانید ، معمولاً با استفاده از فناوری پاشیدن مگنترون در رسوب بخار فیزیکی. مزایای این روش این است که کنترل پارامترهای فرآیند آسان است ، ضخامت و یکنواختی لایه فیلم را می توان به طور دقیق کنترل کرد و بسیار انعطاف پذیر است. تجهیزات روکش به صورت مدولار طراحی شده است و ظرفیت تولید به راحتی قابل تنظیم است. لایه رسوب شده در شرایط خلاء به دست می آید و خلوص لایه فیلم زیاد است. با این حال ، مضرات پوشش آفلاین این است که تجهیزات گران است ، روند پیچیده ، راندمان کم است و هزینه کلی تولید زیاد است.
در فرآیند آماده سازی شیشه TCO ، فن آوری های مختلف پوشش با مواد و فرآیندهای مختلف مطابقت دارند. به عنوان مثال ، شیشه FTO بیشتر برای باتری های فیلم نازک استفاده می شود ، و صنعتی شدن عمدتا روش CVD آنلاین را اتخاذ می کند. قیمت مواد پایین تر از ITO است و می تواند با سرعت تولید سریع تولید شود. شیشه آزو دارای انتقال و هدایت نور خوبی است ، اما در حال حاضر تولید انبوه دشوار است و هنوز هم برخی از مشکلات در جریان فرآیند وجود دارد. بنابراین ، به یک فرآیند اصلی تبدیل نشده است و عمدتاً با روش PVD ساخته می شود.
انواع و خواص مواد TCO
مواد TCO به طور عمده شامل ITO (اکسید قلع ایندیوم) ، FTO (اکسید قلع فلوئور-داپ) ، آزو (اکسید روی روی آلومینیوم) و غیره. در میان آنها ، شیشه های پوشیده شده دارای ویژگی های انتقال بالا ، لایه فیلم محکم و هدایت خوب هستند ، اما عملکرد لیزر آن ضعیف است ، ضعف آن کم است و قیمت آن کم است و قیمت آن به دلیل کمبود آن است. شیشه روکش شده FTO به دلیل هزینه نسبتاً کم ، اچ لیزر آسان و عملکرد نوری مناسب ، به محصول اصلی سلولهای فتوولتائیک فیلم نازک تبدیل شده است. Azo Glass به تدریج به دلیل مزایای آن مانند در دسترس بودن مواد اولیه ، کم هزینه و غیر سمیت ، به یک جهت توسعه جدید تبدیل می شود.
ویژگی های عملکرد شیشه TCO چیست؟
1. انتقال زیاد
تعریف: شیشه TCO در محدوده نور مرئی ، معمولاً با انتقال متوسط (T AVG) بیش از 80 ٪ از انتقال بسیار بالایی برخوردار است و برخی از محصولات با کارایی بالا حتی می توانند به بیش از 90 ٪ برسند.
عملکرد: انتقال زیاد به این معنی است که نور خورشید بیشتر می تواند به شیشه نفوذ کرده و به لایه جذب سلول خورشیدی برسد و از این طریق بازده تولید برق سلول خورشیدی را بهبود بخشد.
عوامل تأثیرگذار: انتقال تحت تأثیر مواد پوشش ، ضخامت فیلم ، یکنواختی فیلم و خصوصیات نوری بستر شیشه ای است.
2. عملکرد ضد تأمل
تعریف: پوشش سطح شیشه TCO دارای خواص ضد انعکاس خوبی است ، که می تواند از بین رفتن بازتاب نور خورشید بر روی سطح شیشه کاهش یابد و راندمان جذب نور را بهبود بخشد.
عملکرد: با بهینه سازی ضریب شکست و ضخامت لایه فیلم ، شیشه TCO می تواند به طور موثری بازتاب را کاهش دهد ، اجازه می دهد تا نور بیشتری وارد لایه باتری شود و از این طریق کارایی کلی تولید برق را بهبود بخشد.
روش اجرای: اثر ضد انعکاس معمولاً با طراحی ساختار نوری لایه فیلم (مانند فیلم چند لایه ، فیلم شیب) حاصل می شود.
3. هدایت زیاد
تعریف: شیشه TCO ضمن حفظ انتقال زیاد ، دارای هدایت خوبی است و مقاومت آن معمولاً کمتر از 10 ω Ω · سانتی متر است.
عملکرد: به عنوان الکترود جلوی سلولهای خورشیدی ، شیشه TCO باید یک مسیر رسانا خوب را فراهم کند تا اطمینان حاصل شود که جریان می تواند به طور کارآمد از لایه باتری انجام شود.
عوامل تأثیرگذار: رسانایی با ترکیب مواد ، ضخامت ، بلوریت ، غلظت دوپینگ و غیره از لایه فیلم ارتباط نزدیکی دارد.
4. خصوصیات مکانیکی خوب
سختی: سختی شیشه TCO معمولاً بین 6.0 تا 6.5 است و از مقاومت در برابر سایش بالا و مقاومت در برابر خراش برخوردار است.
استحکام: پس از خنک شدن ، استحکام مکانیکی شیشه TCO به طور قابل توجهی بهبود می یابد و می تواند در برابر برخی از اثرات خارجی مقاومت کند.
ثبات حرارتی: شیشه TCO هنوز هم می تواند خواص نوری و الکتریکی خوبی را در محیط با درجه حرارت بالا حفظ کند و برای انواع محیط های کاری مناسب است.
5. ثبات شیمیایی خوب
مقاومت در برابر خوردگی: شیشه TCO پایداری شیمیایی خوبی را در اسید ، قلیایی ، رطوبت و سایر محیط ها نشان می دهد و خوردگی یا اکسیداسیون آسان نیست.
مقاومت در برابر آب و هوا: در طول استفاده طولانی مدت ، شیشه TCO می تواند پایداری خاصیت نوری و الکتریکی خود را حفظ کند و برای استفاده طولانی مدت در فضای باز مناسب است.
6. مقاومت و ضخامت مربع قابل تنظیم
مقاومت مربع: مقاومت مربع شیشه TCO را می توان با توجه به نیازهای خاص تنظیم کرد ، معمولاً در محدوده 10 ~ 10⁻⁴ Ω · cm².
کنترل ضخامت: با کنترل پارامترهای فرآیند پوشش ، ضخامت فیلم را می توان دقیقاً برای پاسخگویی به نیازهای سناریوهای مختلف برنامه کنترل کرد.
7. ماشینکاری خوب
برش و اچ کردن: شیشه TCO از ماشینکاری خوبی برخوردار است ، برش آسان ، مته و لیزر اچ است و برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب است.
سازگاری: TCO Glass سازگاری خوبی با انواع مواد بسته بندی (مانند EVA ، Glass Glue) دارد که به راحتی می توان در ماژول های فتوولتائیک ادغام شد.
8. حفاظت از محیط زیست و پایداری
حفاظت از محیط زیست مواد: برخی از مواد TCO (مانند آزو) غیر سمی و غیر آلوده هستند که مطابق با روند تولید سبز است.
قابل بازیافت: پس از عمر سرویس شیشه TCO ، هر دو لایه فیلم و بستر شیشه ای آن می توانند برای کاهش زباله های منابع بازیافت شوند.
مناطق کاربردی شیشه TCO
1. میدان فتوولتائیک
شیشه TCO یکی از مواد اصلی سلولهای خورشیدی با فیلم نازک است (مانند سیلیکون آمورف ، تلورید کادمیوم ، پروسکیت و غیره). به عنوان الکترود جلوی باتری ، وظیفه جمع آوری و انتقال فتوکورنت را بر عهده دارد. انتقال زیاد و مقاومت کم آن ، آن را به یک مؤلفه اصلی برای بهبود کارآیی سلولهای خورشیدی تبدیل می کند.
2. صرفه جویی در مصرف انرژی
شیشه TCO را می توان برای شیشه های صرفه جویی در انرژی در ساختمانها ، مانند شیشه کم انتشار (کم) و شیشه های تغییر رنگ هوشمند استفاده کرد. این امر می تواند به طور موثری از دست دادن گرما از تابش خورشیدی را کاهش داده و در حالی که عملکرد روشنایی خوبی را حفظ می کند ، بهره وری انرژی ساختمانها را بهبود بخشد.
صفحه نمایش پانل مسطح
در زمینه نمایشگرهای پانل مسطح ، شیشه TCO (مخصوصاً شیشه ITO) به طور گسترده ای در الکترودهای نمایشگرهای کریستالی مایع (LCD) و نمایشگرهای الکترولومینسانس (ELDS) استفاده می شود. هدایت و شفافیت بالای آن ، آن را به یک ماده مهم برای دستگاه های نمایش تبدیل می کند.
4. شیشه هوشمند
شیشه TCO را می توان برای شیشه های محافظت کننده در حال تغییر رنگ و شیشه محافظ الکترومغناطیسی استفاده کرد. با تنظیم خصوصیات نوری لایه فیلم ، شیشه هوشمند می تواند به طور خودکار شفافیت را در شرایط مختلف روشنایی تنظیم کند تا به توابع صرفه جویی در مصرف انرژی و محافظت از حریم خصوصی برسد.
5. ویندوزهای صرفه جویی در مصرف انرژی
شیشه TCO نقش مهمی در ویندوزهای صرفه جویی در مصرف انرژی دارد. این می تواند به طور موثری اختلاف دما بین داخل و خارج از ساختمان را کاهش دهد ، مصرف انرژی تهویه مطبوع را کاهش داده و راحتی و بهره وری انرژی ساختمان را بهبود بخشد.
6. لیوان ضد مه گرم
از شیشه TCO می توان برای شیشه ضد مه گرم استفاده کرد. با استفاده از ولتاژ روی سطح شیشه ، سطح شیشه به سرعت قابل گرم شدن است و می توان عملکردهای ضد مه را بدست آورد. این ماده به طور گسترده در اتومبیل ، کشتی ، ساختمان و زمینه های دیگر استفاده می شود.
7. ویندوزهای محافظ الکترومغناطیسی
شیشه TCO عملکرد محافظ الکترومغناطیسی خوبی دارد و می تواند برای ویندوزهای محافظ الکترومغناطیسی برای جلوگیری از تأثیر تداخل الکترومغناطیسی بر تجهیزات الکترونیکی استفاده شود. برای زمینه های بسیار حساس مانند تجهیزات ارتباطی و تجهیزات پزشکی مناسب است.
8 سنسورهای گاز
شیشه TCO همچنین می تواند به عنوان سنسورهای گاز در برخی از کاربردهای خاص برای تشخیص غلظت گاز ، مانند نظارت بر محیط زیست و ایمنی صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.
9. صفحه های لمسی
TCO Glass به دلیل شفافیت و هدایت زیاد ، به طور گسترده ای در فناوری صفحه نمایش لمسی مانند پانل های لمسی برای تلفن های هوشمند ، تبلت و لپ تاپ مورد استفاده قرار می گیرد.
10. روشنایی OLED
TCO Glass همچنین در روشنایی OLED کاربردهای مهمی دارد و شفافیت و مقاومت کم آن ، آن را به یک ماده رسانا ایده آل برای دستگاه های OLED تبدیل می کند.
11. الکترونیک شفاف
شیشه TCO همچنین به طور گسترده در الکترونیک های شفاف مانند نمایشگرهای شفاف ، سلول های خورشیدی و پانل های لمسی ، برآورده کردن نیازهای دوگانه شفافیت و هدایت دستگاه های الکترونیکی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.
12. نمایشگاه خودرو
شیشه TCO همچنین در نمایشگرهای اتومبیل مانند آینه های عقب ، داشبورد و نمایشگرهای سر به بالا از اهمیت زیادی برخوردار است. با محبوبیت وسایل نقلیه برقی ، تقاضای بازار آن بیشتر می شود.
با توسعه سریع صنعت فتوولتائیک ، تقاضای بازار برای شیشه TCO به سرعت رشد کرده و به یک محصول شیشه ای با پوشش پیشرفته با تکنولوژی بالا تبدیل شده است. پیش بینی می شود که بازار جهانی شیشه TCO در چند سال آینده به ویژه در زمینه های سلولهای خورشیدی فیلم نازک و حفظ انرژی ساختمان ادامه یابد.
به عنوان یک ماده اصلی در صنعت فتوولتائیک ، عملکرد و کاربردهای کاربردی شیشه TCO مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. TCO Glass با پیشرفت مداوم فناوری و رشد تقاضای بازار نقش مهمی در زمینه های پیشرفته تر و تزریق نشاط جدید به توسعه صنعت فتوولتائیک خواهد داشت. $ $
