碲化镉电池带火的FTO靶材,其上游技术路线的演进可概括为两条主线:一是TCO材料从ITO、AZO向FTO的路线收敛,二是镀膜工艺从离线PVD向在线CVD的替代。碲化镉属高温工艺制成的薄膜电池,只能适配高温型的FTO靶材;而在TCO玻璃镀膜端,在线CVD路线凭借能耗与成膜质量优势,正在淘汰离线PVD路线。这一双重演进,构成了FTO靶材在碲化镉需求下新一轮技术分化的核心逻辑。

材料路线:高温FTO的不可替代性

TCO(透明导电膜)按工作温度分为三类:高温的FTO、中温的ITO与低温的AZO。一般而言,低温导电膜的透过率和导电性优于中温、中温优于高温,性能越好造价越贵。但高温FTO的优势在于加热状态下热衰减更慢,碲化镉等采用高温工艺制成的薄膜电池只能选用FTO靶材。此外,ITO靶材需使用较为稀有且具一定毒性的金属铟,使用成本更高;FTO与AZO的主要原料分别为锡和锌,相对更大众化。

镀膜工艺:在线CVD对离线PVD的替代

TCO玻璃的镀膜分为在线与离线两种方式:在线镀膜在玻璃熔化状态下同步进行,离线则需将玻璃先制作好再二次加热镀膜。离线镀膜已被在线镀膜淘汰,原因在于玻璃制造本身高耗能,二次加热使离线路线能耗与成本更高;在线法在成膜质量管控上也更有优势。

在线镀膜的壁垒在于设备并非一站式:PVD设备较大且结构复杂,无法直接嫁接在玻璃产线上,只能采用结构更简单的CVD设备,且需玻璃厂家自行设计再找代工厂制作,定制化程度与对企业的KNOW-HOW要求都更高。离线法虽可模块化生产、便于快速调整参数,且在导电性与透过性能上更有优势,但随着产业化进度加快,在线镀膜的优势逐渐放大。

对比维度在线镀膜(CVD)离线镀膜(PVD/CVD)
膜层硬度较高偏软
沉积速度较快较慢
设备与制造成本较低较高
镀膜后是否可钢化可以不能

常见问题

为什么碲化镉电池只能用FTO而不能用ITO或AZO?

碲化镉电池采用高温工艺制成,而高温状态下FTO的热衰减更慢,因此只能选用FTO靶材。ITO和AZO分别对应中温与低温场景,无法满足碲化镉的高温工艺要求。

在线CVD与离线PVD的核心区别是什么?

在线CVD在玻璃熔化状态下同步镀膜,省去二次加热环节,能耗与成本更低,成膜质量管控更有优势,但设备需自行设计、定制化程度高。离线PVD虽可模块化生产、参数调整灵活,但因需二次加热,成本更高,目前已被在线镀膜淘汰。

FTO靶材的供应格局如何?

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垄断,国内取得部分突破的公司相对较少,较具代表性的有先导薄膜(未上市)、壹纳光电(未上市)以及A股上市的江丰电子(300666 CH)。