钙钛矿TCO玻璃的国产替代突破口,并非在于与进口离线PVD设备正面竞争,而在于发挥在线CVD镀膜工艺的定制化优势,并同步推进上游靶材的国产化。离线镀膜虽可模块化生产、参数调整灵活,但其核心设备PVD依赖进口;而在线镀膜因设备结构需与玻璃产线一体设计,无法直接外购,反而倒逼玻璃企业自主设计CVD设备,形成了更高的工艺壁垒,这正是国内厂商以“定制化+know-how”实现突围的关键路径。
工艺路线之争:在线为何成为替代主线
TCO玻璃镀膜分在线与离线两种工艺。在线镀膜在玻璃熔化状态下同步进行,省去二次加热,成本和成膜质量管控更具优势;离线镀膜则需将玻璃二次加热后镀膜,能耗更高,但其模块化生产可快速调整参数,在产业化初期具备灵活性。
从设备角度看,离线镀膜只要采购PVD设备即可投产,但PVD设备体积大、结构复杂,无法嫁接于玻璃产线,因此在线镀膜只能采用结构更简单的CVD设备。CVD设备并非标准化产品,需玻璃厂家自行设计再委托代工,定制化程度极高,对企业的工艺know-how提出更高要求。这意味着,谁能率先掌握在线CVD设备的设计与集成能力,谁就握住了TCO玻璃国产替代的钥匙。
靶材:国产化的另一关键战场
TCO玻璃区别于普通玻璃的核心在于靶材。TCO是透明导电膜的总称,分为高温FTO、中温ITO和低温AZO三类——FTO主料为锡、AZO主料为锌,相对大众;ITO则需使用稀有且具毒性的金属铟,成本更高。高温FTO因热衰减更慢,适用于碲化镉等高温工艺薄膜电池。
当前,TCO靶材尤其是大尺寸高纯靶材,基本被住友、三井等日韩企业垄断。国内取得部分突破的企业包括先导薄膜(未上市)、壹纳光电(未上市)及A股上市的江丰电子。靶材国产化进度直接决定TCO玻璃的成本下限,是国内产业链配套验证中的关键一环。
玻璃厂的配套实践
国内TCO玻璃生产中,金晶科技与纤纳光电合作,其TCO导电膜玻璃已得到国内碲化镉、钙钛矿电池企业认可并开始供货,属于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。洛阳玻璃则托管了凯盛科技集团旗下成都中建材、瑞昌中建材、凯盛光伏等薄膜电池业务,依托集团下游资源推动上游玻璃技术突破。亚玛顿则聚焦超薄玻璃(1.6mm)生产,用于BIPV项目,并与纤纳光电在玻璃定制、BIPV组件、TCO玻璃等方面达成战略合作。
常见问题
在线镀膜与离线镀膜,哪种更适合钙钛矿产业化?
在线镀膜成本更低、成膜质量管控更好,但工艺复杂、需自研CVD设备;离线镀膜模块化生产、参数调整灵活,在产业化初期有优势,但能耗和成本更高。随着产业化推进,在线镀膜的优势会逐渐放大,长期看更可能成为主流路线。
国产替代的核心切入点在哪里?
两条线并行:一是在线CVD设备的定制化设计能力,这需要玻璃厂深度参与设备开发,积累工艺know-how;二是靶材国产化,目前大尺寸高纯靶材仍由日韩企业主导,国内先导薄膜、壹纳光电、江丰电子等已取得部分突破,但仍需与下游钙钛矿企业进行持续的国产配套验证。
哪类TCO靶材更具应用前景?
取决于下游电池工艺温度:碲化镉等高温工艺需用FTO,其热衰减更慢;而ITO虽导电性和透过率更优,但铟金属稀有且有毒,使用成本更高。FTO与AZO因原料为锡和锌、成本更低,在追求降本的规模化生产中具备更广的应用潜力。