目前鈣鈦礦電池中主要采用在線鍍膜TCO玻璃,但離線鍍膜亦可生產(chǎn)TCO玻璃,離線工藝隨著規(guī)模擴(kuò)大降本空間大。
何為TCO玻璃
TCO是Transparent Conductive Oxide(透明導(dǎo)電氧化物)的簡(jiǎn)稱,是透明導(dǎo)電薄膜的一大分類,也是最重要的類別。除了TCO,透明導(dǎo)電薄膜還包括透明導(dǎo)電金屬薄膜、非氧化物半導(dǎo)體薄膜、碳基薄膜、含有分散導(dǎo)電粒子的交聯(lián)體薄膜等。透明導(dǎo)電氧化物薄膜是半導(dǎo)體材料家族中的重要一員,具有光學(xué)帶隙寬、可見光透過(guò)率高、紅外反射率高、導(dǎo)電性好、機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好等特點(diǎn),因此光電子領(lǐng)域采用的透明導(dǎo)電薄膜多數(shù)都是TCO材料。常見的TCO材料包括In、Sn、Zn和Cd的氧化物及其復(fù)合多元氧化物薄膜材料。
TCO玻璃就是鍍有透明導(dǎo)電氧化物薄膜的玻璃材料,在平板顯示器件電極、薄膜太陽(yáng)能電池電極、智能變色玻璃電極、隔熱節(jié)能視窗、加熱防霧玻璃、電磁屏蔽視窗、氣敏元件等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
隨著電池產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,特別是鈣鈦礦電池的產(chǎn)業(yè)化實(shí)施,國(guó)內(nèi)TCO行業(yè)會(huì)迎來(lái)新的爆發(fā)式發(fā)展。
TCO玻璃,離線和在線鍍膜的技術(shù)之爭(zhēng)
目前鈣鈦礦電池中主要采用在線鍍膜TCO玻璃,但離線鍍膜亦可生產(chǎn)TCO玻璃,離線工藝隨著規(guī)模擴(kuò)大降本空間大。
1)在線/離線工藝均可生產(chǎn)光伏用TCO玻璃,其平整度、電阻率等指標(biāo)差異較小,目前由于鈣鈦礦需求量較小,離線產(chǎn)品成本高于在線。
2)理論上離線鍍膜具備更大的降本空間。參考LOW-E玻璃的價(jià)格變化,08年6mm在線、離線LOW-E玻璃分別為110、150元/平,而22年分別為50、35.5元/平。
3)目前國(guó)內(nèi)離線產(chǎn)線占鍍膜產(chǎn)線的比重達(dá)到95%。在線工藝技術(shù)壁壘高,僅有少數(shù)廠家掌握,擴(kuò)產(chǎn)存在難度;而離線工藝已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。若未來(lái)每年鈣鈦礦電池裝機(jī)向晶硅體量靠攏(百GW),在線的產(chǎn)能難以滿足市場(chǎng)需求。
4)電池廠對(duì)離線、在線工藝并不在意,轉(zhuǎn)化效率和成本是核心考慮因素。TCO玻璃是鈣鈦礦電池中的核心材料,產(chǎn)業(yè)鏈中建議關(guān)注玻璃生產(chǎn)(金晶科技、耀皮玻璃)及設(shè)備企業(yè)(北玻股份)。
鈣鈦礦電池目前還沒有完全實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,但發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。單結(jié)鈣鈦礦電池實(shí)驗(yàn)室效率已達(dá)25.7%,居各類薄膜電池之首,逼近單晶硅的水平,理論轉(zhuǎn)換效率超過(guò)33%,仍有很大上升空間,有望成為新一代太陽(yáng)能電池的主力軍。
我國(guó)在鈣鈦礦電池研究與產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)方面都位居世界前列,國(guó)內(nèi)已經(jīng)建成數(shù)條百M(fèi)W級(jí)的鈣鈦礦電池中試線,開始實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)與電站應(yīng)用。