钙钛矿与碲化镉等薄膜电池对FTO靶材的需求差异,核心在于工艺温度。钙钛矿电池是在玻璃上层层镀膜,玻璃承担的是导电基体角色,对应的是TCO玻璃;而碲化镉等采用高温工艺制成的薄膜电池,在加热状态下热衰减更慢的FTO靶材成为其可用选择。 TCO按温度分为高温FTO、中温ITO、低温AZO三类,低温膜透过率与导电性优于中温、中温优于高温,性能更好也意味着造价更贵,由此形成差异化的下游需求结构。

靶材温度分层决定工艺适配

TCO是透明导电膜的总称,向下分为三种材料:高温的FTO、中温的ITO、低温的AZO。三者在性能与成本上呈阶梯关系——低温导电膜的透过率和导电性优于中温,中温优于高温;性能更好,造价也更贵。

高温FTO的独特优势在于加热状态下热衰减更慢。碲化镉等薄膜电池运用高温工艺制成,因此只能用FTO这种靶材。这是温度适配性带来的刚性选择,而非单纯的性能取舍。

成本结构上也有差异:ITO靶材需用到金属铟,这种金属较为稀有且具有一定毒性,使用成本更高;FTO与AZO的主要原料分别是锡和锌,相对大众。

下游应用结构:玻璃厂与电池厂配套

从产业链看,TCO玻璃是在玻璃原片基础上镀膜,镀膜分在线与离线两种方式。在线镀膜在玻璃熔化状态时同步完成镀膜,省去二次加热,成本更低,成膜质量管控也更有优势;离线镀膜则模块化程度高、调参灵活,在导电性和透过性能上更有优势,但成本更高。目前离线镀膜已被在线镀膜淘汰。

下游配套方面,金晶科技与纤纳光电合作,纤纳光电前期跑片所用玻璃由金晶科技生产;金晶科技作为国内外为数不多掌握TCO导电膜玻璃技术且能量产的企业之一,自产品下线以来已与国内部分碲化镉、钙钛矿电池企业建立业务关系并开始供货。洛阳玻璃托管了凯盛科技集团持有的成都中建材、瑞昌中建材、凯盛光伏等薄膜太阳能电池业务相关股权。亚玛顿则与纤纳光电在玻璃定制、BIPV组件、TCO玻璃等方面开展战略合作。

靶材供应端,TCO靶材尤其是大尺寸高纯靶材,基本被住友和三井等日韩企业所垄断,国内取得部分突破的公司相对较少。

常见问题

钙钛矿和碲化镉对靶材的需求为什么不同?

钙钛矿电池是在玻璃上层层镀膜,玻璃作为导电基体,对应TCO玻璃体系;碲化镉等薄膜电池采用高温工艺制成,加热状态下热衰减更慢的FTO靶材成为其可用选择。两者的差异本质上是工艺温度与靶材耐热特性的匹配问题。

FTO、ITO、AZO三种靶材如何区分?

按温度划分:FTO为高温,ITO为中温,AZO为低温。一般低温导电膜的透过率和导电性优于中温,中温优于高温,性能更好则造价更贵。ITO因含稀有且具一定毒性的金属铟,使用成本更高。

国内哪些企业在TCO玻璃和靶材环节有布局?

TCO玻璃方面,金晶科技已与国内部分碲化镉、钙钛矿电池企业建立业务关系并供货;洛阳玻璃托管了凯盛科技集团旗下薄膜太阳能电池相关业务;亚玛顿与纤纳光电在TCO玻璃等方面开展合作。靶材方面,国内取得部分突破的公司相对较少,包括先导薄膜、壹纳光电与江丰电子。