TCO镀膜的心得

TCO镀膜心得

1、概述

TCO（transparent conducting oxide）玻璃，即所谓的透明导电氧化物镀膜玻璃。它主要是在玻璃表面镀上一层透明的导电氧化物薄膜（主要包括In、Sn、Zn和Cd），使玻璃具有良好的电学性能，用于太阳能电池和平板显示器。

2、市场分析

从现在市面上的导电玻璃来看，ITO（氧化铟锡-Indium Tin Oxide）导电玻璃仍然是平板显示器行业的主要玻璃电极产品。但随着近年来晶体硅价格的上涨推动了薄膜太阳能电池的发展，所以光伏用TCO 玻璃电极的市场需求也随之增加。

3、从LOW-E到TCO

从LOW-E膜到TCO导电膜，它们所采用的设备基本都是同一套，不同点在于镀TCO薄膜，需要增加供氧设备，在稀释空气流中注入一定的氧气，增加氧含量。从TCO薄膜的成分主要是二氧化锡来看，增加氧含量主要是保证锡能够充分氧化形成二氧化锡机构。TCO薄膜功能层原料还是单丁基三氯化锡（MBTC）、三氟乙酸、H2O，阻挡层原料为SiH4、CO2、C2H4。

4、TCO玻璃的主要技术参数

1）光谱透过率

显然，TCO玻璃主要用于太阳能发电，所以我们希望能够充分利用太阳光，这就要求TCO镀膜玻璃一定要保持相对较高的透过率。

这样便能吸收更多的太阳光，提高转化利用率。下表是TCO玻璃的太阳光透射比数据：

表1 TCO太阳光透射比

样品编号玻璃面1 玻璃面2 玻璃面3

波长（nm）实测值% 实测值% 实测值% 平均值% 350 37.397 41.501 41.587 40.162 400 53.708 57.429 57.626 56.254 450 60.462 64.351 64.08 62.964 500 67.518 70.327 70.131 69.325 550 70.166 72.086 72.053 71.435 600 73.615 75.442 75.647 74.901 650 72.813 74.706 74.095 73.871 700 72.601 73.203 73.398 73.067 750 73.521 74.375 74.204 74.033 800 70.777 72.592 71.491 71.620 850 67.207 68.677 67.694 67.859 900 65.063 65.86 65.322 65.415 950 64.122 64.772 64.272 64.389 1000 62.793 63.497 62.82 63.037 1050 60.777 61.688 60.849 61.105 1100 58.445 59.4 58.528 58.791 1150 55.985 56.987 56.034 56.335 1200 53.106 54.308 53.09 53.501 1250 49.637 51.093 49.592 50.107 1300 45.665 47.389 45.514 46.189 1350 41.097 42.948 40.807 41.617 1400 36.063 37.904 35.633 36.533 1450 30.965 32.712 30.532 31.403 1500 25.776 27.301 25.379 26.152 1550 20.792 22.047 20.521 21.120 1600 16.267 17.223 16.131 16.540 1650 12.747 13.455 12.694 12.965 1700 10.01 10.511 10.025 10.182 1750 7.88 8.217 7.903 8.000 1800 6.1 6.376 6.189 6.222 从表1中，我们看以得到TCO玻璃的高透射比只要集中在可见光光

谱范围和近红外的一部分，而这些都是太阳辐射能量集中的波段。

2）导电性能

就二氧化锡本征半导体而言，其导电性能较差，且受温度影响较大。所以为改善二氧化锡膜的导电性，就需掺杂（即为掺加微量元素）。在这里就是在二氧化锡中掺入氟，改善了其导电能力和温度稳定性。而从TCO玻璃的导电性来看，其最佳电阻应在5-10Ω/cm的范围内。

3）雾度

雾度，即透明或半透明材料的内部或表面由于光漫射造成的云雾状或浑浊的外观，它表征的是TCO玻璃对透射光的散射能力（即薄膜电池半导体层吸收光的能力）。其定义式为：

漫射光通量

雾度=

透过材料的光通量

从雾度的定义我们就知道其对于度量TCO玻璃的重要性。所以TCO 玻璃要求有一定的雾度，其最佳范围在11%到15%之间。

5、TCO镀膜技术

从汽化尾气到供配气，再到镀膜参数，几乎每一项镀膜设备都影响着TCO玻璃的镀膜效果。所以要想保证有好的镀膜效果，设备及系统的稳定性是相当重要的。故在正式开气镀膜前都会进行一系列的设备检查与校对，为的就是保证镀膜过程中不会出现很大的波动。

另一个重要方面就是原料量的要求，显然应该保证在镀膜过程中原料供应的连续性与均匀性。

在镀膜过程中，我们需要关注许多参数，以及我们需要对出现的问题尽快解决。比如我们在镀膜过程中发现M流量不足，就需要先

看是否是N2压力不够，如果是我们就需要尽快将N2压力顶上来。所以气源压力是我们必须留心得一个地方，因为一旦气源压力太低，就会导致供气不足。还有就是看好SG1、SG2、SG3的转子读数，以防流量掉下来而不知。当然，其它一些地方比如温度、系统压力等也是需要注意的地方。总之，要想保证镀膜过程的顺利，这些显示屏上数据的稳定就是最好的保障。

有时我们确定的一组参数，但是我们不知道其镀膜效果，那么我们就通过试镀取样。通过样品上的电阻高低及现象（是否有条纹、斑点及玻璃的颜色等）来判断是否需要调整参数以及调整参数的方向。为了不影响产量，那么我们就需要尽快调整好参数投入生产。所以在接下来的工作中，要进行更加深入的学习。