玻璃玻纤行业斗嘴：TCO玻璃放量可期三地位筑高逐鹿壁垒

　　TCO玻璃即通后导电氧化物镀膜（Transparent Conductive Oxides, TCO）玻璃，是 在呆滞玻璃轮廓阅历物理大要化学镀膜的环节均匀地镀上一层通后的导电氧化物薄 膜。广义TCO玻璃包括破例组成成分（即镀有不同TCO靶材）的重静玻璃，卑鄙广 泛操纵于沉静流露器、太阳能电池和筑建节能等边界，而本文的TCO玻璃（狭义的 TCO玻璃）专指薄膜太阳能电池用TCO镀膜玻璃。 TCO镀膜导电玻璃厉浸应用于第二代光伏电池中的碲化镉薄膜电池和第三代光伏电 池中的钙钛矿电池，由于非晶硅薄膜太阳能电池的半导体层几乎没有横指引电职能， 必要应用TCO玻璃手脚前电极来有效地征采电池电流，所以TCO玻璃成为薄膜太阳 能电池不可或缺的组成个人。

　　从晶硅到薄膜电池，光伏玻璃弁急性昭彰晋升，成本占比飞腾至1/3。晶硅太阳能电 池中，晶硅能够直接充当衬底基板，大片面状况下晶硅光伏玻璃仅行为封装原料， 除了对其可见光透过率和表面、尺寸有恳求外，并无另外极度仰求，按23年4月最新 报价，182单玻/双玻组件中玻璃本钱约占8%/11%。而在薄膜太阳能电池中，TCO镀 膜玻璃（属于薄膜光伏玻璃）直接充当电池组件的衬底基板，直接陶染电池发电性 能，对其平缓度、透光率、导电性及镀膜工艺等苦求也较高，其本钱大凡占薄膜太阳 能电池组件本钱的33%掌管，是薄膜太阳能电池的核心部件。以协鑫光电100MW级 别钙钛矿组件的量产成本构成为例，玻璃及其全部人封装质料占比到达34%，成为资本 占比最大局部。

　　TCO镀膜玻璃需要更精良的综关机能来进取电池发电出力。TCO玻璃行径薄膜电池 的前电极、窗口资料和支柱资料，紧急成就为：（1）让大个体太阳光进入汲取层， 被改观为电能；（2）操纵其导电性动作前电极，有效采集电池的电流；（3）为电池 多层膜材料构造供给物理上的固执援手。薄膜电池对TCO玻璃的成绩需要决计其性 能恳求，严沉性能指标如下： （1）光谱透过率。通常央求TCO玻璃的光谱透过率在80%以上，况且原因光伏电池 的光谱反映波长鸿沟为400nm~1200nm（日常修建玻璃恳求的可见光波长范围仅为 380nm~780nm），以是需要TCO玻璃周备全光谱透光性，在可反应波段内光透得越 多能量变换效用越高。 （2）导电率。大凡哀告方块电阻小于12Ω/□，方块电阻越低电阻损失越小，导电性 能就越好。 （3）雾度，即后光散射才干，寻常吁请雾度值在11~15%。普风行业用镀膜玻璃一 般央浼膜层概况越滑润越好，雾度则越小越好；而光伏电池须要TCO玻璃具有一定 的绒面构造，使光以破例角度散射，增大光在太阳能电池中的光程，从而提高电池 的光电更改功用。TCO玻璃的绒面陷光构造的变成厉重有两种办法：一是溶胶凝胶 法、化学气相浸积法等在线镀膜工艺直接镀制带有微观细密度的膜层，细腻度可能 履历参数调控（紧要是FTO玻璃；不同TCO玻璃种类下文周密描述）；二是离线镀 膜工艺镀制膜层顽固一步拣选酸碱腐蚀法、激光加工等办法制绒（ITO、AZO玻璃）。

　　（4）激光刻蚀性能。薄膜太阳能电池在兴办流程中，需要将其外观区别多个长条状 的电池单元并且串联起来，用以进步太阳能电池的输出成果。在薄膜太阳能电池半导体镀膜之前，必要对TCO玻璃外观的明后导电氧化物膜层进行划刻，被划刻掉的 一面必需周备撤除其导电氧化物膜层，用以保护电池单元之间彼此绝缘，以是吁请 TCO膜层的激光刻蚀本能好，不得有薄膜刻不息、刻伤玻璃本体等瑕疵。 （5）耐候性和耐久性。光伏电池安置后，分外是筑修光伏一体化（BIPV）不宜举行 常常性的维修与更换，以是TCO玻璃须要齐备优秀的耐候性、耐久性。方今行业内 薄膜太阳能电池寿命普通在20年以上，这也央求TCO玻璃的保质期必定抵达20年以 上。 （6）大面积匀称性。膜层的平均性可分为本能均匀性和表观匀称性，职能平均性主 要包含光谱透射率和方块电阻的匀称性，是保障电池输出电压、电流均衡平稳的基 本仰求；修筑光伏一体化（BIPV）是薄膜太阳能电池的急迫行使场合，对TCO玻璃 的表观均匀性（大面积神志、膜层匀称性等）提出更高央求，不得有过问条纹、膜层 云朵等缺点，何如提高大面积均匀性也是而今TCO玻璃的主要机能瓶颈之一。 （7）低资本。光伏产品的最后竞赛力评议以单位发电量的综合本钱测量，而TCO玻 璃是薄膜电池原资料资本中的紧急一面（1/3掌握），薄膜电池为了前进竞争力对TCO 玻璃有降本增效吁请。

　　TCO玻璃恪守导电氧化物的不同主要分为ITO（氧化铟锡）、FTO（掺氟SnO2）、 AZO（掺杂铝ZnO）三种；听命镀膜工艺与原片临蓐是否同步，可分为在线镀膜和离 线镀膜工艺，在线镀膜主要利用CVD工艺（化学气相重积法），离线镀膜首要应用 PVD工艺（磁控溅射法）。 FTO综合本能强，为此刻主流TCO玻璃靶材。（1）ITO玻璃，尽管占有透过率高、 导电性好的优点，但由于其原材料铟价钱高贵、光散射才力差、热安乐性差等过错 规模了其在光伏规模的施行，目前厉沉操纵在液晶机械显现器限制。（2）FTO玻璃， 具有成本较低、光散射材干强、激光刻蚀方便、热安定性和化学稳定性较好等好处， 而今已成为薄膜太阳能电池的主流产品。（3）AZO玻璃，光学功能和导电率最贴近 ITO、原料成本较低，但其膜层偏软且刻蚀后寄存期间较短（热安谧性、耐酸碱性及 抗氧化性较差），而且AZO玻璃的大面积高速匀称成膜工艺、光刻工艺的兼容性等 题目手腕芜乱性高，所以如今尚未在光伏局限大举推行。

　　例外TCO玻璃靶材闭用各异镀膜工艺，此刻仅FTO在线）在线 镀膜即直接在浮法产线上达成镀膜，要紧抉择CVD工艺，凡是工艺温度在400～ 700℃，由于温度较高，热稳定性较差的靶材（ITO、AZO）无法处处线镀膜工艺中 应用，方今只有FTO大面积在线）离线镀膜即别的配置一条 镀膜线，超白浮法玻璃历程冲洗、预加热后再镀膜，要紧挑选PVD工艺中的磁控溅 射法，工艺温度唯有200~230℃，因而ITO和AZO普通只始末离线镀膜形式举办。

　　（三）TCO 玻璃本领万世被海外操纵，国内金晶科技率先告终本事冲破 并成功量产

　　TCO镀膜玻璃最早在1940年参加贸易化，动作明后热窗口原料用于航行器的挡风玻 璃。1985年、1989年日本旭硝子(AGC)、板硝子(NSG)公司分别开始临蓐TCO镀膜 玻璃，以来日本板硝子、旭硝子、美国PPG等少数几家巨子公司许久独霸TCO玻璃 坐蓐技艺及建筑。 2005-2010年，由于薄膜电池手腕进步（2005年前后First Solar实现较高更动效果碲 化镉量产；2009年非晶硅薄膜电池的最高调动成绩亲切多晶硅电池，可达16.6%）， 况且晶硅代价居高不下，使薄膜电池本钱优势相对清爽，产能速速扩张。由于预期 薄膜电池商场优越增长态势，国内中分企业开始引进TCO镀膜玻璃技艺和交战，中 国玻璃、信义玻璃、南玻、中航三鑫及旗滨等企业实践体验引进外洋成套建筑、伎俩 举办TCO玻璃生产，其时国内TCO玻璃镀膜征战与工艺在线与离线并存，离线占大 无数，而外埠以在线年在硅料时价颓唐、双反政策等因 素感化下，薄膜电池进入低谷期，国内TCO玻璃研发临蓐也陷入阻滞。

　　2021-2022年，国内建筑光伏一体化（BIPV）趋势振兴为薄膜电池财产带来新生长， 加上钙钛矿等新一代高功能薄膜太阳能电池方法升级，举动要路部件的TCO镀膜玻 璃再次受到国内企业珍沉，国内少局部企业开始自立研发和临盆TCO玻璃：金晶科 技2021年告成研发操纵于太阳能限度的超白TCO镀膜玻璃（性能指标与NSG的 TEC™ 8相近），如今在淄博占领两条年产1500万平米的TCO产线 年开始TCO玻璃研发、2023年1月东台TCO产线点火。但全部来谈由于国内TCO镀 膜工艺生长较晚、妙技壁垒高，方今国内完善坐蓐才略的企业全部较少，只有金晶 科技、耀皮玻璃和中原玻璃等。

　　二、需要端：薄膜电池外埠龙头大幅扩产，国内家当化 过程加速，产能释放策动 TCO 玻璃空间扩容

　　（一）薄膜电池：多场景行使优势，与晶硅互补发展；钙钛矿产业前景值 得盼愿

　　光伏组件按资料可分为晶硅组件和薄膜组件。薄膜电池是在TCO玻璃、不锈钢或高 分子纠合物等衬底质料上附着几微米感光薄膜材料，制成PN结从而形成的太阳能电池，用硅量一些。薄膜电池网罗非晶硅（a-Si）、碲化镉（CdTe）、铜铟镓硒（CIGS）、 钙钛矿（PSCs）等种类。 薄膜电池全部产量仍偏低，个中碲化镉营业化最为成熟，First Solar一家独大。据 CPIA数据，2021年环球薄膜太阳电池的产能10.7GW，产量约为8.28GW，同比拉长 27.7%，首要是受碲化镉龙头企业First Solar产量拉长拉动。FS 2021年碲化镉组件 产量为7.9GW，同比拉长33.9%，占全球薄膜组件份额95%。从产品典范来看，2021 年碲化镉（CdTe）薄膜电池份额为绝对主导，占比约97%，产量约为8.03GW，其 中国外7.9GW，国内130MW；铜铟镓硒（CIGS）薄膜电池产量约为245MW，其中 外洋210MW，国内35MW。

　　光伏财富链发展中央驱动力始终在于“降本提效”，以完结平价上钩终极目标。从降 本提效角度出发，相较晶硅电池，薄膜电池优势在于临蓐过程简单、关上，物业边界 临蓐本钱低，劣势在于变换成果不理思，以前薄膜电池的光电变化成绩大个别期间 都落后于晶硅电池。边境龙头FS碲化镉组件仰仗独家控制手腕（气相传输沉淀技能 VTD等）及范畴优势，不断促进制造成本低落、服从擢升，是以能在美国等市场的激 烈比赛中悠久保有一席之地。

　　薄膜组件资本优势体当前产业链短，价值量高度集结，分娩成效高。晶硅产业链至 少蕴藏多晶硅质料-硅片-电池片-组件4大举措，每个步伐都需要分娩建造、配套程序 等浸资本进入，坐蓐历程凌乱，坐蓐从质料到结尾组件产品至少进程4个工厂、3天 周期。相较之下，薄膜组件分娩举措少，主动化程度高，可能在一座工厂短时代内完 成衔接临盆，材料进场后，分娩仅需在TCO玻璃等衬底资料（多外采）上，挑选等 离子体增强型化学气相重积（PECVD）法、磁控溅射法等工艺沉积服从层薄膜，活 化后治理及组件封装测验即可出厂。薄膜组件坐蓐集成化水准高，使得厂商对临盆 技艺、临蓐节律、产品质料的把控程度高。

　　国内碲化镉组件功能提升已获得肯定效率，进入资产化填补期。国内碲化镉组件实 验室效力程度已向国际提高水准亲切，据CPIA，2021年国内碲化镉组件实验室最高 效劳到达20.24%（中修材），靠拢国际先进秤谌22.1%（FS）；量产效劳方面，当 前国内量产效果最高记载为16.7%（中山瑞科），对照FS 19%以上的量产效力仍有 较大差距。他国薄膜组件全部财产化处于起步阶段，量产效劳差距较大，亦未完毕 鸿沟化坐蓐降本，因此在主流操纵场景与晶硅电池角逐没有优势；但薄膜组件具有 场景适宜性强、可塑性好等性子，与BIPV等场景适配性更高，或能体验锚定新兴的 修筑节能等利基行使场景，连续吸引资金资源加入、冲动财富生长、拓展市场周围。

　　薄膜电池如今不同化优势厉沉体此刻BIPV等多场景行使上。薄膜电池具有温度系数 低、抗掩饰阐述好、弱光发电机能更强、透光性可安插、颜面性强等特性，使其在 BIPV（建筑光伏一体化）等场景操纵范畴更广。据BIPVboost，薄膜组件在欧洲BIPV 屋顶、幕墙利用渗入率分手为10%、56%。

　　（1）温度系数低：温度系数指电池随温度降低而导致功能衰退的比率。薄膜电池温 度系数比晶硅低，因而薄膜组件输出功率在高温阴险环境下发电功率泯灭更低。据 索比光伏网，市道主流晶硅组件峰值温度系数在-0.38~0.44%/℃之间，而铜铟镓硒 （CIGS）、碲化镉（CdTe）温度系数仅为-0.1~0.3%/℃、-0.25%/℃。

　　（2）拥有更好的抗掩护阐发：BIPV项目地位多在都市地域，在装置光伏幕墙时需要 酌量到抗粉饰因素。相比晶硅组件，薄膜光伏组件途理没有晶片的模块化局限，在 受到掩护时被掩盖片面阐明为断途，而不输出功率，不产生热效应，低落了火警等 安详隐患。

　　（3）弱光发电职能更强：薄膜组件在可见光光谱规模内比拟晶硅组件有更为灵敏的 光谱响应，具有更好的弱光发电机能，安装不受角度畛域，在拂晓、傍晚等期间段以 及非光照丰盛面等弱光条目下的效率优于晶硅电池。

　　（4）透光性可设计：薄膜电池可能体验透明导电层、超薄背电极层告竣高透光率， 并且透光率能够遵命精细采光需求安置，满意建修物对付自然后光的需要。而晶硅 电池透光率较低，改造组件透光率只能资历降低电池片排布密度、捐躯组件功率实 现。

　　（5）面子性好：薄膜光伏组件从组织上看并没有晶硅电池的单片单元，外貌相似性 大大优于晶硅光伏组件；可定制性强，组件可切割成各异形状，更能餍足筑筑表面 对于场合的乞求。薄膜电池心情可铺排，在发电收效未明明低落的要求下，可能利 用例外电池材料、多层构造反射特定波段光的脾性（不必通过TCO玻璃颜色安排外 观），制成涵盖一起常见色系的组件。

　　钙钛矿电池是下一代极具潜力的光伏手段道途，更动功能高、量产本钱低，资产化 处于从0-1初期。钙钛矿是具有ABX3型晶体布局的化合物，利用其动作摄取层制成的 电池即钙钛矿电池。钙钛矿是人工调整合成的材料，材料、布局陈设活络，或许不停 迭代，具有高光电更正成果和低成本优势。（1）改造功效方面，钙钛矿资料吸光性 好，且不妨经过睡觉质料配近来安排带隙，光电性格好，单结钙钛矿电池理论极限 效果为33%，钙钛矿叠层成果更是到达51%，远超晶硅电池29.4%的理论极限效用。 同时，钙钛矿改变成绩演进快度速，仅用10年驾御期间就晋升到了超25%的实验室 功效记录（晶硅电池花了40-50年）。（2）创制成本方面，钙钛矿电池除临蓐步骤 少长处外，其原原料足够且易合成、坐蓐能耗低，使得理论量产本钱低于晶硅组件， 据协鑫光电测算，钙钛矿组件100MW级别量产成本低于1.0元/W，5-10GW级别量产 成本为0.5-0.6元/W（TCO玻璃照旧是最大本钱项），约为晶硅组件极限资本的1/2。 钙钛矿电池理论优势明晰，吸引资产资本纷繁问鼎，资产化有望达成从0-1突破。

　　今朝阻碍钙钛矿营业化使用的成分浸要有：（1）自在性较差，钙钛矿电池在湿润环 境下利便解体，进而陶染其行使寿命。今朝钙钛矿电池的寿命多在1000小时限定， 远低于晶硅太阳能电池20-25年的工作寿命；（2）向大尺寸面积器件升级时的成绩 亏损大。钙钛矿电池只能在小面积内贯串高效，其出力会随着尺寸增大发明知道下 降。

　　（二）需求说明：薄膜电池外地龙头扩产，国内产业化程序加速，TCO 玻 璃须要彰彰增长

　　碲化镉：外埠龙头First Solar大幅扩产，国内里修材系等厂商加速构造产能。（1） 海外。美国光伏装机必要增长、IRA税收抵免战略刺激下，美国碲化镉龙头First Solar 大幅扩产，据FS 2022年年报，2022年公司名义产能达9.8GW，组件产量9.1GW， 筹备2023-2025腊尾名义薄膜电池产能分离抵达16.0/ 20.1/ 20.6GW，当前扩产计议 浸要针对印度、美国市集。据FS 2023年度一季报，公司产品供不应求，未交付预定 量已到达71.6GW，4月底订单已排至2026-2027年交付。另一家美国碲化镉电池厂 商Toledo Solar方今年产能为100MW，2022年9月布告夸张产能安顿，2027年产能 将达2.8GW。（2）国内。在BIPV应用前景预期下，国内碲化镉厂商加速产能构造。 中修材及其旗下凯盛大众现已运行700MW产能，目前在天下多地规划产能3.8GW； 龙焱能源、中山瑞科在产产能130、100MW，龙焱能源摆设到2024年产能提升至 630MW，中山瑞科策划来日产能到达1GW；光伏玻璃龙头企业福莱特也于今年2月布告摆设投资1GW碲化镉产能。 钙钛矿：国内厂商积极向资产化试验，现已筹划多条GW级产能。钙钛矿电池手腕道 线潜力大，国内厂商积极探寻财产化突破。现在钙钛矿在产产能约390MW，多为小、 中试线，协鑫光电、纤纳光电、极电光能等多家企业均筹划了GW级产能筑造，远期 筹备总和近25GW。

　　据全班人测算，2022-2025年环球TCO玻璃必要总数约为0.5/0.7/1.0/1.3亿平，CAGR 达32.5%。核心倘使如下，（1）碲化镉产量：依照国内外企业产能策划，推断到2025 年边疆企业碲化镉电池产量达20.5GW，国内企业产量2.8GW；（2）钙钛矿产量： 思量到钙钛矿资产仍处在量产搜索阶段，联络国内厂商扩产摆设，中性假若2025年 产量为1.0GW，如伎俩研发转机顺手，中期或许展望7GW产量；（3）碲化镉TCO玻 璃单位需要量：First Solar最新Series7产品效能最高达19.3%，中性倘若2022年全 行业平衡效能水准为18.0%，2025年达19.5%，对应TCO玻璃单位用量区别为556、 513万平/GW；（4）钙钛矿TCO玻璃单位需要量：昆山协鑫光电2023年4月17日宣 布2m*1m大面积、大尺寸商用钙钛矿组件蜕变收效达16.2%，2023年成就方针为18%， 探讨钙钛矿财产今朝仍处在安靖性、量产效劳手腕攻合阶段，中性要是2023、2025 年全行业量产平衡效能水平为13.0%、17.0%，对应TCO玻璃单位用量分袂为769、 588万平/GW。

　　（一）原片端：超白浮法原片成本占比高，其成本差异决议 TCO 玻璃厂 商之间的竞赛差异

　　TCO以超白浮法为原片基底进行镀膜，超白浮法自己具有必然工艺伎俩壁垒，良率 分别会带来资本差异。从到底看，据所有人统计，2022年国内仅8家企业完好超白浮法 产能（CR4达77%）；从技术角度看，超白浮法玻璃的手法壁垒紧张在于配料、澄 清、寄放设施（带来良率分歧）。（1）在配料步调，要正经节制氧化铁含量在0.015% 以内，且需要保险合作料的温度和湿度以防结块，须要选择提高的称量系统和进口 同化建设。（2）在清晰环节，由于熔融的超白玻璃液导热系数更高，熔窑池内垂直 热对流减弱，变成玻璃表面和内中气泡数量添加，陶染玻璃的成品率。安放时若是 温度把控失当，还会导致二次气泡和耐材气泡的生成。所以超白的澄清步骤对付温 度的控制迥殊郑重，且需配合改变熔窑窑池的结构。（3）寄存举措，超白玻璃比普 通玻璃更轻易发作霉变，厉浸由于其碱金属氧化物含量更高，需要履历改革配方设 计和退火制度，选择相宜超白玻璃脾性的专用防霉分开粉来防止霉变。

　　TCO玻璃超白原片成本占比高，其本钱不同会带来TCO玻璃厂商之间的比赛分歧。 原片是TCO玻璃本钱大头，据卓创资讯，2023年4月3.2mm超白浮法报价约28.4元/ 平，从命协鑫光电100MW线%转换成效下超白原片度电成本约0.18元 /W，该产线元/W，个中封装资本约0.34元/W（占34%），超白浮法 原片本钱占到总坐蓐本钱的18%、封装材料的52%，超白浮法原片的成本区别会带 来TCO玻璃厂商之间的逐鹿分歧。成本差别紧急体今朝良率差别（有必定伎俩壁垒）、 组织和家当链一体化（低资本的超白石英砂、纯碱、天然气获取等）。

　　TCO玻璃处于起步阶段，体验斗劲论述妙技方向一样、工艺发展成熟的low-E玻璃， 能更好明白TCO玻璃工艺途线与壁垒。TCO玻璃与low-E玻璃生计异同：一方面，二 者在线、离线工艺路线大偏向肖似，在线与离线工艺门道之争中，low-E玻璃最终以 离线胜出，而TCO玻璃今朝则是在线率先走向财富化，破例临蓐工艺途途的决断性 成分在于下流必要性子；另一方面，TCO与low-E镀膜玻璃开发、工艺糊口共通性， 经历low-E开发及工艺的想索不妨窥见TCO筑造安顿、工艺限度是中央身分。

　　TCO玻璃与low-E玻璃同属镀膜玻璃边界，常用工艺路路等分为在线CVD法、离线 磁控溅射法两种。镀膜玻璃是指在玻璃外貌镀上一层或多层金属、关金或金属化合 物，以变更玻璃职能，按照产品脾气可以分为通明导电玻璃（TCO）、低辐射玻璃 （low-E）、热反射玻璃等。按是否在浮法“线”上同步竣工原片生产和镀膜工序， 镀膜玻璃制备方法分为在线、离线两大类。TCO玻璃与low-E玻璃工艺路途有沟通性， 二者常用工艺均为在线CVD法、离线磁控溅射法，对应质料方面，在线法TCO和lowE玻璃镀的都是FTO膜层（材料相通，但产品功能哀告分别很大），而离线法中TCO 镀的是ITO、AZO膜层，low-E镀的是Ag银系膜层。其它，TCO玻璃职能哀告较lowE玻璃更仔细，产品须要同时保险光学性能、电学机能等多项哀告。

　　在线CVD法亡故和平性更好，镀膜理论本钱低，但生动性较差，工艺参数限制和优化难度大。在线化学气相沉积法（CVD）镀膜普通是在浮法产线锡槽冷端或退火窑 前端A0区上方安置镀膜作战，以衔接临盆的高温（400~700℃）、清白、速速拉引 的玻璃带为载体，阅历材料气体（前驱体）在高温玻璃外貌爆发化学反映关成镀膜 膜层，再流程退火冷却变成质料刚健的膜层。 在线CVD镀膜优势在于：①去逝冷静性好，耐久性耐候性好，热加工性好，高温成 膜，膜层原子与玻璃基板造成结实共价键，黏闭为玻璃的一个别，膜层雄壮耐用（被 称为“硬膜”玻璃），弃世本能平静，运用寿命更长。②镀膜能耗低，直接应用浮法 玻璃新颖干净的轮廓和高温情形；③不必要二次加工的搬运、传输、清洗、抽真空等 工序，工序程序较少，节省物理空间和人力资本；

　　在线CVD镀膜劣势在于：①轻巧性较差，直接与联结临蓐的原片端连结，镀膜工艺 受浮法工艺条件畛域，产品种类不如离线镀膜厚实，例如膜层至少要耐400℃以上高 温，镀膜原料多采取金属氧化物、半导体资料，并且临盆进程中参数无法随时睡觉； ②工艺限定和优化难度大，玻璃带传输疾度速，镀膜面积大。

　　离线磁控溅射法镀膜矫捷性较好，但作古稳定性较差，光电职能反复性差，均匀性 限度难度与膜层组织相干，况且理论资本高。离线磁控溅射法镀膜是在浮法玻璃原 片下线后，在另外修设的镀膜产线上，将原片洗涤、预加热后送入大真空室内，里面 设有多个溅射靶，随着真空室内压力低落，阴极靶溅射出金属原子，沉积到玻璃表 面上形成膜。 破例资料（AZO/ITO、Ag等）行使离线磁控溅射法的好坏势各不相仿，空洞来看， 离线磁控溅射工艺优势：①精美性好，工艺参数可坚守用户恳求随时放置，镀膜设 备模块化设计，产能也或许遵照订单聪颖布置；②离线镀膜，材料选择不受浮法产 线条件界限，产品种类丰饶。

　　离线磁控溅射工艺劣势：①膜层死亡沉着性较在线法差，膜层自身非常软弱；②薄 膜光电功能参数频频性差，这是一种反映溅射，感化成膜质料随机职位多，而光电 功能对溅射参数更正敏感；③膜层平均性较难限制，膜层厚度及材质成分均匀性影 响结果镀膜玻璃产品的全体神志、机能分析，而磁控溅射告竣均匀镀膜的请求格外 坑诰，必要同时保障磁场撒布、管事气体撒播、靶材外观温度、靶材材质、玻璃外面 温度等平均一样，以及保险磁控溅射放电安全性和靶基距。因而，当镀膜膜层层数 少时工艺难度较小（如单银、双银），但膜层增添后工艺难度将随之呈几多数级增 加。④理论资本高，工序较在线法更多更复杂，能耗更高。

　　他们感触，在线与离线镀膜玻璃工艺各有利弊，不同细分界限下流需求生活明确差 异，是以工艺门途抉择的考量名望并不肖似。

　　Low-E建筑玻璃在线、离线产品本钱及职能差距不清爽，离线工艺倚赖聪明性或许 更好满驾御游多元化必要成为主导工艺途径）在线离线产品成本出入不大，与妙技国产化秤谌有关：据中玻网，上世纪80年 代中期，我国引进镀膜玻璃工艺时对外埠市场的调研结局吐露，在线镀膜产品紧要 面向民用住宅和小型公建项目，离线镀膜要紧面向众人筑建，以是那时的引进战略 是直接引进更为进步的离线镀膜工艺。牛晓在《低辐射(low-E)玻璃在线离线比较》 中比较论述low-E玻璃在线离线产品，并指出①本事筑造资本：low-E玻璃在线（未国 产化）引进边境工艺、兴办需支拨1.2亿美元手腕转让费，而离线工艺已成熟，购进 海外建筑需要1亿国民币，国内征战价格仅0.7亿黎民币；②综合资本价钱：在手段设 备本钱广大差距下，在线、离线low-E玻璃合成中空玻璃的成本价格根源相同，不妨 预见在线临盆批量化、国产化后能抵达更低成本水平。

　　（2）在线离线功能差距不了解：为了保护节能效力，在线、离线low-E均需制成中 空玻璃再售卖（不仅片行使），以是在线low-E玻璃耐久性、耐候性的优势难以闪现。 节能性能方面，离线产品具有辐射率更低的优势，但比力综关节能效力，在线离线 产品中空后节能效能并没有明晰差距。

　　（3）离线能竣工敏捷临盆，满足下游神志品种各种化需要。修筑放置师凡是都卓殊 强调己方建修著作的神秘品格，即使抵抗与已有筑筑或周围筑筑物好像或相似，因 此苦求low-E产品神气品种各样。在线low-E玻璃样子单一，只能经历基片的神气实 现反射色的转变，而且是固定参数批量临盆，难以将就要求零星的定制化订单。而 离线low-E能经过屡次计划膜系，安顿出万种脸色、破例透过率的产品，相投卑劣定 制化需求。 从离线产线就寝产能、实质产量比拟亦可验证俗气订单的定制化、零碎化。2016年 底我国占据low-E产线亿平，此中离线亿平， 均衡单线万平，只是昔时度所有人们国离线亿平，平均单线万平（均衡产能操纵率约27.5%），下游客户别离、订单定制化（膜系需屡屡切换） 使得厂商较难告终范围化分娩，在线工艺本钱优势无从叙述，离线工艺凭临盆机灵 性占据主导。

　　TCO玻璃工业品属性更高出，鄙俗薄膜太阳能电池厂商起初关怀产品功能指标，其 次哀告低资本，在线工艺倚赖这两方面优势率先走向财产化。

　　（1）产品机能：手脚钙钛矿、碲化镉枢纽部件，TCO玻璃职能利害直接感化薄膜太 阳能电池光电转化成绩以及在BIPV幕墙上的使用成就。浮法产线高温状况鸿沟下， TCO玻璃三种薄膜材猜中仅FTO成熟兼容在线和离线两种加工办法。对比FTO在线、 离线产品量化功能指标，在线化学气相沉积法载流子迁移率显着更高，导电性更好。 如前文所述，对比TCO三种原料，在线化学气相浸积制备的FTO薄膜透光率、导电率功能并不越过，但其晶体质地高、外观形色可控（即雾度可调，添加光散射），满 足激光刻蚀加工条款，耐候性、耐久性昭着更优，因而在线FTO综合机能更适配下 游薄膜太阳能电池厂商需要。

　　（2）理论资本：TCO玻璃本钱约占薄膜太阳能电池资本1/3，TCO玻璃环节降本对 薄膜太阳能电池低落度电资本、完成操纵推行理由高大。①从初始投资研商，在线 镀膜须要对现成浮法线变动，本钱、时期成本较高，据齐鲁晚报，金晶科技首条TCO 玻璃产线年9月12日发表，金晶科技滕州二线月启动更动，揣度 总投资额4.5亿元，安放今年第三季度点火；离线镀膜须要出格建筑新产线，初始投 资资本同样不低，据板硝子欧洲技巧要旨陈诉（2014），一条年产1000万平TCO玻 璃的磁控溅射产线（席卷修设）总投资额约为0.4亿美元（约2.7亿黎民币）。②从可 变资本探讨，在线镀膜省去二次加工的搬运、传输、清洗、抽真空、加热等工序，节 约能耗与就事成本，多数量生产更高效，须要邃密的是，由于在线TCO玻璃生产期 间参数操纵聪敏性较弱，镀膜端废品较难重新熔化应用，产品职能不佳时难以摊薄 成本。于是，猜想大批量生产时在线TCO玻璃理论资本更低，良率更高的企业享有 成本优势。

　　2010岁首，国内掀起第一波TCO镀膜玻璃技巧研发与坐蓐上升，当时名目呈在线与 离线工艺并存，且离线数量占优；近两年，在国内已有成熟离线low-E镀膜方法储藏 配景下，反而是金晶科技、中原玻璃TCO玻璃在线产线率先投产，日本板硝子、艾 杰旭大连同样拣选在线工艺，这一情景或印证了鄙俚对保证产品功能、颓丧理论成 本的强烈诉求，对临盆聪颖性的相对弱化（TCO玻璃财产品属性更重）。

　　TCO在线镀膜工艺门途核心在于建筑自研才调+工艺优化及限制才力，哀告厂商有 浸重的工艺体验积淀。 兴办端，市情无成熟建设供应，吁请厂商依照本人体验与分娩需要自研开发。lowE、TCO等玻璃在线镀膜工艺技艺难点紧要是浮法玻璃临盆的固定速度、氛围和高温 情状酿成的，玻璃板运行速度速、气氛支配困难、镀膜情景温度高，镀膜设备、反映 流程与浮法线必须实现较高兼容性，否则发现谬误将发作大批低质品。可是，由于 Low-E玻璃在线镀FTO膜层工艺成长精巧，且TCO玻璃在线镀膜建设乞请更高，市 面上并无成熟的在线镀膜交战供应，国内调度院也贫乏在线镀膜的兴办、产线安排 经历。如金晶科技专利《一种用于光伏TCO玻璃的在线镀膜生产修造》提到的，传统在线镀膜生产修立并不合用TCO玻璃坐蓐，喷 涂得到的膜层活命死角且均匀性较差，最终镀膜效力不理思。是以，厂商需要在浮 法线新修或冷修时代遵循本身工艺阅历、分娩须要从安排端出发点更改，融化、锡退、 锡槽、退火、切裁、包装、成品等各工段都需要配合TCO镀膜玻璃临蓐睡觉硬件和 工艺。

　　建立自研技术难点搜罗：（1）镀膜反应器在高温情景中的构造安宁性（400~700℃ 工作温度）；（2）镀膜响应器组织参数部署关理性；（3）镀膜状况调动安装管理镀 膜与浮法分娩情况矛盾，例如TCO玻璃底膜在锡槽镀制、效果膜在退火窑A0区镀制， 锡槽排放气体气流顺向、退火窑温差气流逆向，气流场不寂静，况且两块地域横向 温差较大，轻易形成膜层厚度不均匀。筑设自研能力一方面保护厂商初始投资成本 低于外购边疆整线的竞赛对手，另一方面有效注重工艺扩散，助力厂商工艺速速迭 代。

　　工艺端，在线镀膜体系纷乱，工艺优化和节制难点要紧体而今：一是临蓐良率，产 品机能本人存在彼此制约相干，膜层功能指标受多项职位感导，同时切确调控多变 量才智告竣职能最优解；二是生产服从，在保证临盆成效条目下较难发展反应气体 行使率与膜层均匀性。 TCO膜层性能彼此制约，工艺优化难度较大。例如TCO玻璃透过率、导电性对氧空 位、掺杂的央浼彼此抵触，二者最优机能不行兼得；又如雾度进取偶然会大幅低落 透光率，即使雾度和透过率没有直接对应关联，但雾度进取经常是建立在薄膜膜层 增厚而引起表面精致度增添的前提下的，而薄膜厚度增厚浸染可见光透过率。

　　TCO膜层性能受多项名望教化，席卷膜层布局设计、前驱体、氟掺杂量、催化剂、 退火管理等。 （1）膜层构造操纵：以FTO组分为例，玻璃基板主要因素SiO2折射率为1.55，顶层 SnO2的折射率为2.0，折射率差值会导致色差发现；同时高温工艺下玻璃基板中碱金 属离子（首要是钠离子）会向顶层SnO2排泄并阻止膜层结构，于是FTO膜层本相膜 层结构凡是由底膜SnxSiyO2（滞碍层+消色层）+ SnO2∶F顶膜（导电效用层）构成。 理论上，底膜SnxSiyO2应沿膜层法向变成地位接连渐变形状，以清除层与层之间的 突变界面，从而使得基板与效果膜界面调解联结，创新透过率。渐变布局体验打算 各异的Si/Sn重积率来摆布。

　　（2）前驱体、掺杂：在线CVD法制备FTO薄膜资料为锡源、氟源气态反应前驱物， 破例前驱物、掺杂镀制薄膜本能各有区别。以氟源前驱物为例，据《例外氟源对FTO 薄膜职能感导及其用意机理》（樊琳等，2018），破例氟源F -和SnO2晶粒间的键关 办法破例，或天才氟锡化关物的难易程度各异，使得FTO薄膜轮廓描摹、晶粒构造 和光电功能有昭着分别。据《溶胶-凝胶-蒸镀法制备高性能FTO薄膜》（史晓慧，2016）， 氟掺杂是感导FTO薄膜机能的要途身分之一，氟掺杂量过多或过少均倒霉于SnO2- xFx晶体滋长，氟元素掺入扩张，载流子浓度增大，陶染透过率与导电性。据《大面 积FTO通明导电薄膜制备手段争辩转机》（李修生等，2017），日本旭硝子选择分 步沉积不掺氟氧化锡和掺氟氧化锡薄膜，夺职浸积SiO2薄膜的前料理进程，变革了 FTO玻璃综关本能。

　　（3）催化剂：引入催化剂水有利于限制雾度，并能在未彰彰感导薄膜透过率的要求 下发展薄膜电导，但水用量与雾度、导电性并非线性关连，必要郑重节制水用量。

　　（4）退火料理：薄膜的结构、组成、电学、光学本能在不同退火氛围及退火温度下 会发作改革。①退火气氛对透过率有必然感导，据《退火统治对SnO2∶F薄膜光电 职能的感导》（李铭，2012），样品未退火前在可见光周围内均衡透过率为72.6%， 气氛中退火后的薄膜光透过率为70.5%，而氮气退火则为72.5%；②退火时间和退火 温度对透光率有感导，高温退火后氟离子扩散出去，导致薄膜载流子浓度减小，从 而感化光电职能。

　　浮法产线高温高快拉引条款下较难前进反应气体使用率与膜层平均性。本质在线镀 膜分娩中，凡是要低于日消融量的拉引速度本事保险产线安祥运行，但如此会形成 产量知道消极，为了取得更高经济恶果，必要提高玻璃拉引速度。此时工艺优化与 控制难度体今朝：（1）响应气体应用率，据《在线Low-E玻璃的理论与实施》（刘 起英等，2015），玻璃板高快拉引，薄膜滋长唯有1~3秒时代，苦求发展快率要疾， 气体流量要高，但这时一起板面上的热边界层很薄，气流不均衡，反映气体变更效 率就较低。（2）膜层平均性，化学质料重积反响速度与玻璃板温度呈正比，乞请厉 格局限镀膜区板面温度和玻璃板横向温差，保证总共板面滋长速率一样（板面宽度 乃至达到5米），从而担保薄膜均匀性。据《高疾拉引下“在线Low-E镀膜玻璃”生 产酌量》（兰明雄，2016），高拉引速度下，在线low-E常发觉板面白途和暗途、厚 度差、色差等平均性标题，显露出高温高速拉引状况下low-E膜层均匀性局限难度， 而TCO玻璃对均匀性苦求更高，工艺节制难度更上一个台阶。

　　TCO玻璃为非标产品，需要厂商为不同客户定制化策画，客户粘性强。据TCO玻璃 要紧供给商板硝子在欧洲技巧主旨申报介绍，板硝子产品厚度、化学本质各不相像， 产品时时是特为与单个客户协同安置坐蓐的非标品，由于薄膜太阳能电池客户对产 品规格、功能和短处限度卓殊端庄，需与每位客户合伙验证产品机能。而今薄膜电 池手段途路仍有分别，各异电池膜捆扎构、制备工艺、光谱曲线均有差异，与不同 TCO玻璃配套显露出的光电调换效率也就各有高低，是以TCO玻璃厂商普通须要针 对客户膜绑缚构定制化铺排产品。TCO玻璃质料与薄膜电池效率挂钩，粗俗验证需 要必定周期，且薄膜电池家当链相对合上，因此产品验证始末幽静供给后，客户转 换本钱较高，供销双方倾向酿成永远清闲配关联系。 TCO玻璃工艺设施具有作战自研+工艺优化与限定壁垒，只有必定工艺阅历积淀的厂 商能达成兴办与本领的双重打破，使得TCO玻璃赛路具有先发优势属性。又因为产 品需要上鄙俚纠合调度，头部企业容易在客户步骤将先发优势更动为卡位优势。

　　（本文仅供参考，不代表大家的任何投资筑议。如需行使闭连音讯，请参阅陈说原文。）