TCO玻璃的类型及特征..
透明导电膜玻璃TCO
一、玻璃导电的机理众所周知，不同种类的物质，其导电的机理是不同的。
金属导体导电，是由于在金属导体中有可以自由移动的自由电子的作用；半导体导电，是靠半导体中空穴的移动作用而使电子传导得以实现；电解质水溶液导电，是由于在电解质水溶液中有可以自由移动的离子的作用；离子化合物的晶体导电是在具有晶格缺欠的情况下，虽然是固体，但由于离子的迁移而导电。
那么，玻璃导电的机理是什么呢？在室温条件下，玻璃是相当好的绝缘体。
一般来说，玻璃的电阻率在1010Ω/m～1015Ω/m之间。
但是，温度升高，玻璃就要被软化，处于熔融状态中玻璃的电阻可降到几个欧姆，导电性能增强。
即，玻璃从固体变成液体状态时可以导电。
玻璃导电的能力由玻璃结构中离子的移动程度决定。
玻璃是离子化合物晶体。
玻璃的种类不同，其离子的种类以及比例含量都不同。
以最常见的苏打石灰玻璃为例，其主要成分为SiO2，通常由于结构中存在晶格缺欠，晶体中的Na+在温度升高时由一个空穴迁移到另一个空穴而导电。
由此可见，玻璃导电是属于离子导电二、透明导电膜玻璃（TCO Coating Glass）透明导电膜玻璃（TCO Coating Glass）是指在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜（Transparent Conductive Oxide）而形成的组件。
对于薄膜太阳能电池来说，由于中间半导体层几乎没有横向导电性能，因此必须使用TCO玻璃有效收集电池的电流，同时TCO薄膜具有高透和减反射的功能让大部分光进入吸收层。
TCO玻璃的生产工艺TCO玻璃工艺主要分为超白浮法玻璃生产、TCO镀膜。
超白浮法玻璃生产工艺难度较高，目前世界上主要供应商有日本旭硝子、美国PPG、法国圣戈班等，国内供应厂家有限，目前仅金晶科技、南玻、信义能够供货。
透明导电膜玻璃（TCO Coating Glass）的种类主要为氧化铟锡透明导电膜玻璃（ITO Coating Glass）、掺Al氧化锌透明导电膜玻璃（AZO Coating Glass）和掺F氧化锡（FTO Coating Glass）三种；ITO透明导电膜玻璃广泛的使用于大面积平板显示领域，国内ITO导电膜玻璃生产厂家主要有深圳南玻显示事业部、深圳莱宝光学、蚌埠华益导、芜湖长信，深圳天泽等众多厂家，技术也能与日本与欧美厂家竞争；而FTO透明导电膜和AZO透明导电膜的主要生产商有日本旭硝子（Asahi）、板硝子（NSG）与美国AFG，国内非晶硅薄膜电池厂因需求不大、尺寸规格特殊，所以议价空间小，进货价格高，甚至有钱也不一定买的到货。
TCO光伏玻璃光电性能分析与检测完成稿
2 TCO 镀膜玻璃(TCO Coated Glass)的特性及种类
目前 TCO 镀膜玻璃生产方式主要有两种，化学气相沉积法（APCVD）和磁控溅射法 （PVD） ，化学气相沉积法又分为在线化学气相沉积法和离线化学气相沉积法以及低压化学 气相沉积法，磁控溅射法是目前最热门的研究方向。 在线化学气相沉积法是在浮法生产过程中进行的在线高温沉积 SnO:F， 是目前光伏 TCO 镀膜的主要生产方式，代表厂商 AGC，其产品特点是生产过程中直接产生雾度，可以生产 大尺寸的玻璃，膜层稳定性最好，耐酸碱性能突出，易于存储运输，但透光性能和导电性能 相对较差。 离线化学气相沉积法是在超白浮法玻璃生产之后， 再行加热后进行化学气相沉积得到光 伏 TCO 镀膜玻璃，这种生产方式适宜深加工企业发展，投入低，但过于耗能，产品特性类 似于在线 CVD 方式。 低压化学气相沉积法是类似于离线化学气相沉积法， 但沉积温度低、 并且可以镀前电极 或者背电极，是一种有前途的生产方法。 磁控溅射法镀膜的氧化锌基薄膜的研究进展迅速，材料性能已经与 ITO 相比拟，其中 铝掺杂的氧化锌（AZO）薄膜研究较为广泛，突出优势是原料易得，制造成本低廉，无毒， 易于实现掺杂，且在等离子体内稳定性好，预计会很快成为新型的光伏 TCO 产品，目前有 许多企业和研究部门正在这个方向上努力研究， 目前主要的问题是工业化大面积镀膜的技术 问题，由于膜层厚度较大，边缘效应问题突出，并且在后继的刻蚀工序中，光谱雾度是另一 个重要控制指标。
T4v T3v Hv T T 100 1v 2v
（式 4）
其中：H V 为可见光雾度， T 1v 、T 2v 、T 3v 、T 4v 为根据式 1 计算得出相应的可见光值。 对于TCO镀膜玻璃， 每一个波长下的雾度均会影响薄膜电池的光电转换效率， 如果单纯 的用可见光雾度H V 来表征TCO镀膜玻璃的雾度，明显存在不足。在对TCO镀膜玻璃的雾度 进行测量和分析时，应尽可能的得到电池响应波长范围内各波长的的雾度值H(λ)，也即TCO 镀膜玻璃的光谱雾度。在此，参照式 2，奥博泰公司提出有效雾度的概念，如式 5
TCO透明导电薄膜玻璃扫盲
TCO玻璃扫盲之阳早格格创做标签：雾度光伏电池导电本能镀膜玻璃分类：教习TCO（Transparent conducting oxide）玻璃，即透明导电氧化物镀膜玻璃，是正在仄板玻璃表面通过物理大概者化教镀膜的要收匀称镀上一层透明的导电氧化物薄膜，主要包罗In、Sn、Zn战Cd的氧化物及其复合多元氧化物薄膜资料.TCO玻璃应用正在透明导电电极、下温电子器件等范围，如太阳能电池、液晶隐现器、光探测器、窗心涂层等.仄板隐现器中，当前ITO典型的导电玻璃仍是仄板隐现器止业的合流玻璃电极产品.正在太阳能电池中，晶体硅片类电池的电极是焊交正在硅片表面的导线，前盖板玻璃仅需达到下透光率便不妨了.薄膜太阳能电池是正在玻璃表面的导电薄膜上镀制pin 半导体膜，再镀制背电极.取光伏电池的本能央供相匹配的三种TCO玻璃：ITO镀膜玻璃.一种非常老练的产品，具备透过率下，膜层坚韧，导电性佳等特性，初期曾应用于光伏电池的前电极.但是随着光吸支本能央供的普及，TCO玻璃必须具备普及光集射的本收，而ITO镀膜很易搞到那一面，而且激光刻蚀本能也较好.铟为密有元素，正在自然界中贮存量少，代价较下.ITO应用于太阳能电池时正在等离子体中没有敷宁静，果此暂时ITO镀膜已非光伏电池合流的电极玻璃.SnO2镀膜也简称FTO，暂时主假如用于死产兴办用LowE玻璃.其导电本能比ITO略好，但是具备成本相对于较矮，激光刻蚀简单，光教本能相宜等便宜.通过对于一般LowE的死产技能举止降级矫正，制制出了导电性比一般LowE佳，而且戴有雾度的产品.利用那一技能死产的TCO 玻璃已经成为薄膜光伏电池的合流产品.氧化锌基薄膜的钻研收达赶快，资料本能已可取ITO 相比较，结构为六圆纤锌矿型.其中铝掺纯的氧化锌薄膜钻研较为广大，它的超过劣势是本料易得，制制成本矮廉，无毒，易于真止掺纯，且正在等离子体中宁静性佳.预计会很快成为新式的光伏TCO产品.暂时主要存留的问题是工业化大里积镀膜时的技能问题.光伏电池对于TCO镀膜玻璃的本能央供：1.光谱透过率为了不妨充分天力用太阳光，TCO镀膜玻璃一定要脆持相对于较下的透过率.暂时，产量最多的薄膜电池是单结非晶硅电池，而且已经启初背非晶/微晶复合电池转移.果此，非晶/微晶复合叠层不妨吸支利用更多的太阳光，普及变换效用，将要成为薄膜电池的合流产品.2.导电本能TCO导电薄膜的导电本理是正在本本导电本收很强的本征半导体中掺进微量的其余元素，使半导体的导电本能爆收隐著变更.那些微量元素被称为纯量，掺纯后的半导体称为纯量半导体.氧化铟锡（ITO）透明导电玻璃便是将锡元素掺进到氧化铟中，普及导电率，它的导电本能正在暂时是最佳的，最矮电阻率达105Ωcm量级.3.雾度为了减少薄膜电池半导体层吸支光的本收，光伏用TCO玻璃需要普及对于透射光的集射本收，那一本收用雾度（Haze）去表示.雾度即为透明大概半透明资料的里里大概表面由于光漫射制成的云雾状大概浑浊的中瞅.以漫射的光通量取透过资料的光通量之比的百分率表示.普遍情况下，一般镀膜玻璃央供膜层表面越光润越佳，雾度越小越佳，但是光伏用TCO玻璃则央供有一定的光集射本收，雾度值的大小根据吸光效用去决定.普遍公认的集射表里认为交近光芒波少的颗粒会促进背前集射，所以正在光伏止业央供提供粒径是100500nm的颗粒去达到央供的雾度火仄.暂时，雾度统制比较佳的商业化TCO玻璃是AFG的PVTCO玻璃，雾度值普遍为11%～15%.其没有包罗集射时的直交透过率直线.4.激光刻蚀本能TCO玻璃正在镀半导体膜之前，必须要对于表面的导电膜举止刻划，被刻蚀掉的部分必须真足取消氧化物导电膜层，以脆持绝缘.刻蚀要收暂时有化教刻蚀战激光刻蚀二种，但是由于刻蚀的线条央供很细，普遍为几十微米的宽度，而激光刻蚀具备沟槽匀称，剔除搞洁，死产效用快的特性.5.耐候性取耐暂性TCO镀膜普遍皆使用“硬膜”镀制工艺，膜层具备良佳的耐磨性、耐酸碱性.光伏电池正在拆置上以去，更加是光伏一体化兴办拆置正在房顶战幕墙上时，没有相宜举止时常性的维建取调换，那便央供光伏电池具备良佳的耐暂性，暂时，止业内通用的保量期是二十年以上.果此，TCO 玻璃的保量期也必须达到二十年以上.★。
TCO玻璃在热电材料中的应用潜力探究
TCO玻璃在热电材料中的应用潜力探究引言：热电材料是一种具有特殊电热转换性能的材料，可将热能转化为电能，或者将电能转化为热能。
随着能源危机的加剧和对可再生能源的需求增加，热电材料研究变得愈加重要。
TCO玻璃作为一种透明导电氧化物玻璃，具有优异的透光性和导电性能，因此被广泛应用于光电领域。
本文将探究TCO玻璃在热电材料中的应用潜力。
1. TCO玻璃的基本特性TCO玻璃是传导性氧化物玻璃（Transparent Conductive Oxide Glass）的缩写。
它由一种或多种氧化物材料组成，如锌锡氧化物（ZTO）和铟锡氧化物（ITO）。
TCO玻璃具有高透明性和优异的电导性能，能够在可见光范围内透射大部分光线，并提供良好的电流流通路径。
2. TCO玻璃在热电材料中的应用2.1 透明热电材料由于TCO玻璃具有高透明性和导电性能，它非常适合作为透明热电材料的基底。
透明热电材料可以将太阳光转化为电能，同时保持窗户的透明性。
将TCO玻璃作为透明热电材料的基底，可以提高热电材料的工作效率和应用范围。
2.2 热电陶瓷的制备热电陶瓷是一种具有高温稳定性和优良热电性能的材料。
TCO玻璃可以用作热电陶瓷的制备基底。
通过在TCO玻璃上沉积热电材料层，可以得到具有优异热电性能的热电陶瓷材料。
这种制备方法简单易行，并且可以实现对热电材料的优化。
2.3 热电器件的制备热电器件是利用热电材料转化热能为电能的装置。
TCO玻璃可以作为热电器件的基底材料，提供良好的电流传输和热传导性能。
通过在TCO玻璃上沉积热电材料层，并将其连接到外部电路，可以制备高效的热电器件。
3. TCO玻璃在热电材料中的优势和挑战3.1 优势首先，TCO玻璃具有高透光性和导电性能，适合作为透明热电材料的基底。
其次，TCO玻璃制备工艺简单，可以通过溶胶-凝胶法、磁控溅射等多种方法制备出高质量的玻璃。
此外，TCO玻璃还具有高温稳定性和化学惰性，能够在高温和恶劣环境下工作。
AZO、ITO、FTO性能对比
AZO、ITO、FTO三种TCO玻璃，技术性能对比：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。
光伏电池对TCO镀膜玻璃的性能要求：1.光谱透过率为了能够充分地利用太阳光，TCO镀膜玻璃一定要保持相对较高的透过率。
目前，产量最多的薄膜电池是双结非晶硅电池，并且已经开始向非晶/微晶复合电池转化。
因此，非晶/微晶复合叠层能够吸收利用更多的太阳光，提高转换效率，即将成为薄膜电池的主流产品。
2.导电性能TCO导电薄膜的导电原理是在原本导电能力很弱的本征半导体中掺入微量的其他元素，使半导体的导电性能发生显著变化。
这些微量元素被称为杂质，掺杂后的半导体称为杂质半导体。
氧化铟锡（ITO）透明导电玻璃就是将锡元素掺入到氧化铟中，提高导电率，它的导电性能在目前是最好的，最低电阻率达10-5Ωcm量级。
3.雾度为了增加薄膜电池半导体层吸收光的能力，光伏用TCO玻璃需要提高对透射光的散射能力，这一能力用雾度（Haze）来表示。
薄膜太阳电池用TCO玻璃技术发展分析
薄膜太阳电池用TCO玻璃技术发展分析1 前言TCO玻璃(Transparent Conductive Oxide)是在平板玻璃表面通过物理或化学镀膜的方法均匀的镀上一层透明的导电氧化物薄膜而制的玻璃产品。
tco玻璃有两个主要指标：一是对可见光的高透过率（>80%）, 另一个是高的导电率(R<10-3Ω·㎝)。
对非晶硅薄膜太阳能电池来说, 由于非晶硅几乎没有横向导电性能, 因此必须在玻璃表面淀积一层大面积的透明导电膜（TCO）以有效地收集电池的电流, 同时此薄膜需具有减反射的功能让大部份光进入吸收层。
此TCO玻璃一般也称之为薄膜太阳能电池前电极玻璃。
全球薄膜太阳能近几年蓬勃发展, 2007年以120%的速度在增长, 2008年薄膜太阳能电池量产预计达1GW, 薄膜太阳能电池需求TCO玻璃约100万平方米。
依Displaybank最新评估, 至2012年, 虽受经济危机影响, 但薄膜太阳能电池的年均成长率仍将高达72%, 所以2012年底薄膜太阳能电池量产预计达8.7GW, 需求TCO玻璃约8700万平方米。
但目前非晶硅薄膜太阳能电池用的TCO玻璃基本被日本的旭硝子、板硝子及美国的AFG垄断, 所以议价空间小, 进货价格高, 甚至有钱也不一定买的到货。
由于没有稳定的TCO货源, 将造成部分薄膜太阳能电池生产厂家, 设备开动不足。
随着薄膜太阳能电池的飞速发展, 使目前TCO玻璃市场变得非常紧俏。
可以说,薄膜太阳能电池的发展将在一定程度上依赖于TCO的改进程度。
2 太阳能电池用TCO玻璃2.1 TCO简介目前太阳电池用TCO膜主要为两种, 一种为FTO膜, 一种为AZO膜。
FTO即SnO2：F镀膜, 主要采用APCVD方法, 有离线和浮法在线两种工艺, 制造出了导电性比普通Low-E好, 并且带有雾度的产品。
产品具有成本相对较低, 激光刻蚀容易, 光学性能适宜等优点, 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。
2024年TCO玻璃市场规模分析
2024年TCO玻璃市场规模分析1. 简介TCO（透明导电氧化物）玻璃是一种具有透明度和导电性能的特殊玻璃材料。
它广泛应用于各种电子设备（如智能手机、平板电脑、电视等）、光伏产业以及建筑领域。
本文将对TCO玻璃市场的规模进行详细分析。
2. TCO玻璃市场发展趋势2.1 技术创新随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大，TCO玻璃的技术创新也日益重要。
新材料和工艺的引入使得TCO玻璃具备更高的透明度、导电性能和耐久性，从而进一步推动了市场需求的增长。
2.2 应用领域扩大TCO玻璃的应用领域不断扩大，目前主要应用于电子设备和光伏产业。
随着智能手机、平板电脑、电视等产品的普及化，TCO玻璃的市场需求也在不断增加。
此外，光伏产业中TCO玻璃用于太阳能电池板的制造，随着可再生能源的重要性日益提升，TCO玻璃在该领域的市场潜力也逐渐释放。
3. 2024年TCO玻璃市场规模分析3.1 全球市场规模根据市场研究数据，TCO玻璃市场在过去几年持续增长，预计未来几年仍将保持较高的增长率。
全球TCO玻璃市场规模从2018年的X亿美元增长至2019年的X亿美元。
预计到2025年，全球TCO玻璃市场规模将超过X亿美元。
3.2 区域市场规模在全球范围内，TCO玻璃市场规模较大的区域主要包括北美、欧洲、亚洲等地。
其中，亚洲地区市场规模最大，占据了全球市场的较大份额。
这主要归因于亚洲地区电子设备制造业的发展和光伏产业的兴起。
预计未来几年亚洲地区TCO玻璃市场将继续保持较高的增长率。
3.3 产品类型市场规模根据产品类型划分，TCO玻璃主要分为氧化锌、氧化锡和氧化铟等类型。
市场需求主要集中在氧化锌类TCO玻璃上，占据了市场的较大份额。
这主要是因为氧化锌类TCO玻璃具有较高的透明度和导电性能，广泛应用于各种电子设备和光伏产业。
4. 市场竞争格局当前，全球TCO玻璃市场竞争激烈，市场主要由数家大型跨国公司主导。
这些公司凭借着自身研发实力和技术优势，占据了市场的较大份额。
TCO导电玻璃TCO镀膜玻璃的特性及种类
NSG玻璃： FTO导电玻璃，厚度为2.2mm，透光率大于90%，电阻为15欧，大小为200mm*150mm,也可以根据用户要求订做。
导电玻璃为掺杂氟的SnO2导电玻璃(SnO2:F)，简称为FTO，其综合性能常用直属FTC 来评价：FTC＝T10／RS。
T是薄膜的透光率 RS是薄膜的方阻值；在光学应用方面，则要求其对可见光有好的透射性和对红外有良好的反射性。
对其基本要求是：①表面方阻低，②透光率高，③面积大、重量轻，④易加工、耐冲击。
TCO镀膜玻璃的特性及种类在太阳能电池中，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。
透明导电氧化物的镀膜原料和工艺很多，通过科学研究进行不断的筛选，目前主要有以下三种TCO玻璃与光伏电池的性能要求相匹配。
ITO镀膜玻璃是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。
ITO镀膜玻璃的介绍
TFT-LCD特点 TFT的引入使产品的显示容量显著提高： 可以在VGA、XVGA等模式下工作 用于笔记本电脑的显示屏 需要在玻璃基片上制作数量庞大的TFT
多次镀膜和多次光刻 生产工序很多，必须极严格控制质量
3-4
第三讲 ITO玻璃及基本参数
第三讲
ITO玻璃的基本参数
① 尺寸及尺寸公差
规格 1.1mm 0.7mm 0.55mm 0.50mm 0.4mm 长宽 ±0.2mm ±0.2mm ±0.2mm ±0.2mm ±0.2mm 厚度 ±0.05mm ±0.05mm ±0.05mm ±0.05mm ±0.05mm 垂直度 L ≤0.10% ≤0.10% ≤0.10% ≤0.10% ≤0.10%
180°~ 270°
STN -LCD特点 扭曲角度的增加，使下列性能得到改善： 显示对比度提高 显示容量增加 视角变宽
对电阻相当敏感，基片需要抛光 高容量显示要求ITO的电阻低，膜要厚
3-3
第二讲
ITO玻璃简介
TFT-LCD
TFT=Thin Film Transistor 薄膜晶体管 每一个点阵都由薄膜晶体管来控制
● 透明 ● 导电
应用范围
● 易酸刻蚀
● 耐碱腐蚀
液晶显示、触摸屏、电子纸、 有机发光二极管、太阳能电池、 抗静电膜、EMI屏蔽膜、光学 镀膜、红外反射膜等。
缺点——铟在地壳中含量少：0.049 ppm （百万分之一） 全球预估铟储量仅5万吨，其中可开采的占50% 。中国是
主要产出国，保有储量为13014吨。
2. 产品表面存在难以洗净的污迹 光刻胶涂不匀，电极开路 3. 面电阻过大 4. 膜厚不匀 5. 玻璃平整度不良 6. 没镀SiO2膜 施加于液晶层的有效电压降低 酸刻控制难度变大 出现彩虹 字肥、扩散、鬼影
信义玻璃TCO产品说明书
optimum
实际值与约定的测量设备有关
the actual value depends on the appointed measuring device
光学性能Optical performance
透过率(可见光范围380～780nm)
Transmission (visible range380～780nm)
规格:
Dimension:
最大1400×1100mm
maximal
公差:±1mm
Tolerance:±1mm
厚度范围:
Thickness:
3mm～4mm
典型厚度3.2mm
Typicalthickness3.2mm
导电性能Conductive performance
刻蚀后的面电阻
Sheet resistance after etching
Ground/ Smooth ground/ Polished as optional
表面应力
Surface mechanical strength
普通退火、半钢化、全钢化
Anneal/ Heat strength/ Tempered as optional
钻孔、开槽或异形Holes, notches and cut-outs
弓形变形
Overall bow
不超过0.3%
less than 0.3%
满足玻璃和建筑的相关标准
in accordance with standards of glass in building
波形变形
Local bow
不超过0.1%
less than 0.3%
磨边质量
Edge quality
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让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
TCO的类型及特征
迄今为止，已发现的透明导电薄膜多数为n型半导体，主 In2O3 和ZnO基三大体系及其组合而成的多元体系， 要有SnO2 、 但近年来也合成了不少具有P型导电特性的TCO材料。 FTO(SnO2︰F)：电阻率可达 5.0×10-4Ω•cm，可见光透过率＞ 80%。 ITO(In2O3︰Sn)：电阻率可达7.0×10-5Ω•cm ，可见光透过率＞ 85% 。 ZAO(ZnO︰Al)：电阻率可达1.5×10-4Ω•cm ，可见光透过率＞ 80% 。
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APCVD
（1）通过反应、蒸发将金属氧化物沉积在加热的浮法玻璃表 面； （2）工艺温度在400～700℃； （3）镀膜工艺集成在玻璃成型过程中； （4）工艺设备相对简单； （5）涂层与基体结合强度高； （6）会产生有害气体，增加生产成本。 （7）目前FTO在线镀膜技术比较成熟，AZO在线镀膜正在研 发 之中，尚不成熟。 制作 SnO2 薄膜的反映方程式为：
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多元TCO薄膜
为了克服TCO薄膜单一组分带来的物理和化学性能方面的 SnO2 等)或三元氧化物( In2O3 、 缺陷，通常将二元氧化物(ZnO、 CdIn2O4 、 Cd 2 SnO Zn2 SnO4 、 MgIn2O4 等)按一定比例烧结成靶材 4、 ，制备出光电性能优良的多元TCO薄膜。 T.Minai等利用DC／RF磁控溅射方法制备了ZnO SnO2 和 Zn2 In2O5 In4 Sn3O12 等薄膜，其中室温下制备的20nm厚 Zn2 In2O5 In4 Sn3O12 膜具有95％以上的可见光透射率、表面电阻 为250 ~ 750 / cm2，膜厚为130nm时表面电阻小于 100 / cm2 In2O3 CoInO ZnO V2O5 等多元TCO薄 。同时 ZnO In2O3 、 3 、 膜也成为重要的研究方向。
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透明导电氧化物薄膜一般为多晶膜，主要包括In、Sb、Zn和CA的氧化物及 其复合多元氧化物薄膜材料，具有禁带宽、电阻率低、可见光范围光透射率高 和红外光谱区光反射率高等共同光电特性。 透明导电氧化物均为重掺杂、高简并半导体，半导化机理为化学计量比偏 移和掺杂，其禁带宽度一般大于3eV，并随组分不同而变化。它们的光电性质依 赖于金属的氧化状态以及掺杂剂的特性与数量，一般具有高载流子浓度(1018～ 1021 cm3 )，但迁移率不高，电阻率达 104 cm 量级，可见光透射率为80％～ 90％。 透明导电氧化物薄膜的基本特性之一是良好的导电性。其导电性能主要是 通过氧缺位和掺杂来提高。其中，氧缺位可以由化学计量偏离、改变生长和退 火条件来实现；适当的掺杂不仅可以提高薄膜的电导率，还可以提高薄膜的稳 定性。 透明导电氧化物薄膜的另一重要基本特性是对可见光的高透射率。透明导 电薄膜一般具有大于可见光子能量(3.1eV)的光学禁带宽度，在可见光照射下不 能引起本征激发，所以它对可见光透明，而且其光学带隙与载流子浓度密切相 关。其实，透明导电薄膜对光线还具有选择性。人们发现：透明导电薄膜对可 见光高透射，但对红外光高反射，其反射率>70％。此外，透明导电薄膜的光电 导会随表面吸附的气体种类和浓度不同而发生很大变化，它还具有对微波的衰 减作用。
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Making the IMPOSSIBLE possible
P型TCO薄膜
目前研究最广泛、最深入的TCO薄膜均为n型半导体材料， 但近年来出现了P型半导体TCO材料，这类材料的出现为实现由 TCO材料构成的p_n结及其透明半导体器件提供了可能性。 Yanagi H等研究了金属离子的价电子能级和晶格结构对形成 P型半导体的影响规律，并采用PLD方法在a Al2O3 单晶衬底上 外延生长制备了具有P型导电性质的CuAlO2 和CuGaO2 薄膜，它 们的Seebeck系数分别为+183和+560(该值为正表明材料具有P 型导电特性)，电阻率分别为 1.1 cm 和16 cm ，光学禁带宽 度分别为3.5eV和3.6eV，可见光平均透过率达80％。P型透明 导电薄膜尽管出现的时间不长，性能水平还较低，制备方法也 有待不断探索，但它显然已成为透明导电薄膜材料研究领域值 得重视和发展的方向之一。
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ZnO基TCO薄膜
ZnO基TCO薄膜是ZnO掺入B、F和Al等元素而获得的一类 TCO薄膜，其结构为六方纤锌矿型。目前，掺杂ZnO基薄膜的 研究进展迅速，材料性能已可与ITO相比拟。其中对掺铝的 ZnO薄膜ZnO：Al(AZO)研究得很广泛，其突出优势是原料易 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，易刻蚀，能制作复杂的电极，因而有可能成为ITO的 替代产品，尤其是在太阳能电池透明电极领域。Kim等使用含 Al2O3 达3％质量分数的靶材制备出了电阻率达 4.7 104 cm 、透射率超过90％的AZO薄膜。由于ZAO薄膜性能的均匀性、 工艺的稳定性和可重复性都有待提高，大面积高速均匀成膜工 艺、光刻工艺的兼容性等问题也尚未解决，AZO能否取代ITO 薄膜还需经受长期的实践检验。
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TCO薄膜对比
结构 优点 电导率高,导电性好，光 透过率高，膜层牢固，最 低电阻 缺点
ITO
（In2O3： Sn） FTO （SnO2:F ） AZO （ZnO：Al ）
体心立方 铁锰矿结构
成本高；基板尺寸小； 有毒；激光刻蚀性能较差
SnCl4 O2 F22 SnO2 ( F ) 2Cl2 SnCl4 H 2O F22 SnO2 ( F ) 4HCl
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真空蒸镀法
真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)是在真空室中加热蒸发容器中 待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸 气流，入射到固体(称为衬底或基片)表面，凝结形成薄膜的方法。 主要优点： （1）设备比较简单、操作容易； （2）制成的薄膜纯度高、质量好，可以较准确地控制厚度； （3）成膜速率快、效率高，用掩膜可以获得清晰图形； （4）薄膜的生长机理比较单纯。
Ar
-V(DC)
至真空泵
特点：膜厚可控性和重复性好，薄膜与基片的附着力强，可以制备绝 大多数材料的薄膜，包括合金，化合物等，膜层纯度高，致密，沉积速率 低，设备也更复杂。
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不同溅射方式的比较
按照电源类型可分为：直流溅射，中频溅射，射频溅射
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SnO2 基TCO薄膜
SnO2 基TCO薄膜通常采用对纯 SnO2 掺入氟、锑、磷、砷 、碲、氯等元素而得到，为金刚石结构。其中，掺锑的SnOz 薄膜(ATO)和掺氟的 SnO2 薄膜(FTO)的光电性能更好，研究也 更深入，特别是FT0性能更加突出。Ma．Honglei等采用 APCVD法制备的FTO薄膜的电阻率可达5 104 cm ，在可 见光区的透射率大于90％。采用喷射热分解法制得了电阻率为 9 104 cm，可见光区透射率达80％以上的ATO薄膜。FTO 薄膜由于热稳定性和化学稳定性好、硬度高、原材料价格低廉 和生产成本低等特点，在节能窗等建筑用大面积TCO)薄膜应 用中，具有很强的优势。
报告题目
报告人
时间
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目录
实验背景 实验内容
结果讨论 实验总结
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分标题
背景
透明导电薄膜具有透明和导电双重功能，其种类主要有： 金属膜、氧化物(Transparent Conductive Oxide简称TCO)膜、 多层复合膜和高分子膜等，其中氧化物TCO薄膜占主导地位。 作为光电子阳能电池透明电极、等离子体液晶显示器PLCD 、气敏元件、抗静电涂层、飞机和汽车风挡防霜雾玻璃、建筑 用节能玻璃窗和电致变色器件等领域。 1907年，Bakdeker第一次报道并制备了Cd0透明导电薄膜 ；1950年前后出现了硬度高、化学稳定性好的Sn02基薄膜以 及综合光电性能优良的In20。基薄膜，并开发出了有商业应用 价值的sn02透明导电膜NESA；20世纪80年代，ZnO基薄膜成 为研究热点。以上均为重掺杂、高简并的n型半导体，近年来P 型半导体透明导电薄膜的研究也取得了进展。
其主要缺点是； （1）不容易获得结晶结构的薄膜，所形成薄膜在衬底上的附 着力较小 （2）工艺重复性不够好
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接地
磁控溅射
磁控溅射工作原理是电子e 在电场E的作用下，在飞向基板 过程中与氩原子发生碰撞：使其 电离出加+和1个新的电子e，电 子飞向基片，触+在电场作用下 加速飞向阴极靶，并以高能量轰 击靶表面，使靶材发生溅射。在 溅射粒子中，中性的靶原子或分 子则沉积在基片上形成薄膜。
可镀膜材 料 靶材形状 频率 可靠性
DC电源 导电材料 平面单靶 0 HZ 好
RF电源
MF电源
非导电材 料 平面单靶 13.65MHZ 较好
非导电材 料 孪生靶 24 KHZ 较好