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金晶集團:攻克大尺寸導電玻璃工業化技術 TCO導電玻璃實現量產

來源:山東科技  撰稿人:  發布時間:2024年12月30日 瀏覽:
摘要:

2022年5月,金晶集團生產的TCO導電玻璃成功上市,打破了國外技術的長期壟斷。如今,金晶集團TCO導電膜玻璃產能達4500萬平米,生產車間持續運營,實現了由傳統產業向綠色能源、綠色建筑賽道的轉型。

  隨著對清潔能源的需求提高,太陽能光伏技術早已成為全球關注的焦點。其中,鈣鈦礦太陽能電池因其高效率、低成本和制造工藝簡單等優勢,被視為未來光伏技術的新星。而在這背后,TCO(透明導電氧化物)導電玻璃材料,正扮演著至關重要的角色。2022年5月,金晶集團生產的TCO導電玻璃成功上市,打破了國外技術的長期壟斷。如今,金晶集團TCO導電膜玻璃產能達4500萬平米,生產車間持續運營,實現了由傳統產業向綠色能源、綠色建筑賽道的轉型。目前,TCO導電玻璃已經在極電光能、協鑫光電、纖納光電等國內鈣鈦礦電池龍頭企業實現應用,并創造了業內最高轉換效率的記錄,占據了國內該領域90%的市場份額。

  TCO導電玻璃的科技魅力

  玻璃也能導電?兩個電極僅僅通過玻璃就形成閉合回路,燈亮了起來。這就是TCO導電膜玻璃,它是一種鍍有透明導電氧化物薄膜的新型玻璃材料,具有良好的光透過率和導電性能,主要承擔著載體、透光、導電等多種功能。

  TCO導電玻璃的高導電性、高透明性和均勻性是其技術難點,也是其價值所在。TCO導電玻璃是鈣鈦礦電池的最核心上游材料且占主要成本,對電池性能影響巨大,生產技術門檻高,制備過程工藝控制難度大,此前,市場長期被國外企業壟斷。

  通過十余年的研發,金晶集團在線鍍膜技術團隊攻克大面積玻璃基板微米級控制技術、在線大面積CVD鍍膜均勻性技術、納米級膜層控制技術等技術難題,成功研發出國際先進水平的TCO導電玻璃,填補了此類產品的國產空白,突破了中國太陽能薄膜電池行業發展的技術難題。與此同時,技術團隊還攻克了工業化大面積CVD鍍膜難題,并建成多條TCO導電玻璃生產線,實現規模化生產,成為國內外為數不多掌握TCO導電膜玻璃技術且能實現量產的企業之一。

  2024年4月,金晶集團生產的透明導電膜玻璃(TCO玻璃)成功應用于1000×2000mm尺寸的單結鈣鈦礦電池組件,光電轉換效率達到19.04%,刷新大尺寸單結鈣鈦礦電池組件轉換效率的紀錄。同月,使用金晶TCO生產的大尺寸(1.71m2)鈣鈦礦4T疊層組件穩態效率達到26.36%,創造業內新紀錄。

青海光伏電站兆瓦級鈣鈦礦組件光伏示范項目

  攻克技術難題推動光伏行業革新

  TCO導電膜玻璃是制造鈣鈦礦太陽能電池的關鍵材料,它就像是電池的“心臟”,承擔著載體、透光、導電等多種功能,這種玻璃對厚度、透光性和導電能力的要求特別高,技術難度高。此前,應用于第一、第二代薄膜電池的TCO導電玻璃全部被國外技術所壟斷,制約著我國光伏行業的發展和迭代更新。為了改變這種局面,金晶集團依托自身在線鍍膜技術團隊及技術,投資5億元新建國際領先的在線CVD鍍膜玻璃生產線。鍍膜技術團隊設有研發中心,擁有6000余平方米研發實驗樓以及各種實驗鍍膜設備、多種工藝優化、產品性能分析測試設備,并與國內多所知名高校建立產學結合平臺。

  在線鍍膜技術團隊負責人表示,要制造大面積的TCO導電玻璃,需要解決多個技術難題,包括大面積玻璃基板的微米級控制技術、在線鍍膜均勻性技術、以及大面積鍍膜均勻性的在線檢測方法,等待著鍍膜團隊進行技術突破。

  面對這些技術挑戰,技術團隊選擇了適用于鈣鈦礦基層的優質玻璃材料,設計了一套膜系結構,并通過專業軟件進行精確模擬,研究穩定制備高質量膜層的工藝細節。在經過反復實驗與優化,研發團隊對膜系結構進行了精準調整,確保了產品性能達到預期的高標準。此外,研發團隊在控制沉積條件,包括沉積溫度和沉積速率等方面進行突破,為解決工業化生產大面積TCO導電膜玻璃的難題奠定了基礎。

  累計銷售收入超過1億元

  目前,金晶集團在線鍍膜技術團隊已攻克了工業化大面積TCO導電膜量產難題,建成了世界先進、國內首條TCO導電膜玻璃生產線,可生產“建筑光伏一體化”綠色建筑發電玻璃基板,為碲化鎘、鈣鈦礦薄膜發電組件夯實基礎,填補了國內市場空白。以擁有TCO導電膜玻璃的生產工藝和設備獨立知識產權形成優勢,在淄博、滕州等多個基地儲備了充足產能,為鈣鈦礦太陽能電池的研發和生產提供強有力的支持。

  TCO導電玻璃已經在極電光能、協鑫光電、纖納光電等國內鈣鈦礦電池龍頭企業實現應用,并創造了國內最高轉換效率的紀錄。產品占據了國內該領域絕大部分的市場份額,且儲備產能達到4500萬平/年,累計銷售收入超過1億元。預計到“十四五”末,金晶集團TCO導電玻璃產值可達10億元以上,儲備產能達到6000萬平/年,預計帶動上下游產業產值近百億元

  金晶TCO導電玻璃在環境效益上也體現了巨大價值,滿產狀態下,使用其制成的鈣鈦礦玻璃電池產生的綠電,預計可節約標準煤約360萬噸,減少二氧化碳排放1070萬噸,為國家“3060”雙碳目標的戰略落地提供了有力支持。

  TCO導電玻璃不僅可以應用在光伏領域,在建筑、汽車等多個行業也展現出應用潛力。從世界頂尖科學家論壇永久會場到廣州白云火車站,從衢州衢江漁光互補到內蒙古蒙西基地庫布其光電項目,再到合肥肥東金融大廈和北京大運河博物館,TCO導電玻璃的身影無處不在。下一步,TCO導電玻璃將在光電幕墻顯示、智能變色玻璃、加熱防霧玻璃、電磁屏蔽視窗、氣敏元件等領域廣泛應用。

責任編輯:褚贊贊
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