透明导电膜玻璃

透明导电膜（TCO）玻璃不仅具有导电性，同时具有透光性，具有广泛的应用前景。目前透明导电膜玻璃分为三种：ZnO基TCO薄膜、多元TCO薄膜、高迁移率TCO薄膜。

1、简介

透明导电膜玻璃，根据用户的不同需求，主要分为以下三种类型：

1)、ZnO基TCO薄膜：ZnO的光学禁带宽度约为3.2eV，对可见光的透明性很好，Zn的蕴藏丰富，无毒，价格便宜，比ITO更容易蚀刻。因此，近十几年来，ZnO已成为TCO薄膜的热门研究材料，被期待成为平板显示器中ITO薄膜的替代材料。本项目的掺杂ZnO薄膜的性能已可以与ITO薄膜相比，并解决了大面积高速均匀成膜工艺等问题。

2)、多元TCO薄膜:开发适合特殊用途的TCO薄膜，将各种TCO材料进行组合，制备出一些具有新特点的TCO薄膜。由TCO材料组合构成的多元TCO薄膜，可以通过改变组分而调整薄膜的电学、光学、化学和物理性质，从而获得单一TCO材料所不具备的性能，满足某些特殊场合的需要。

3)、高迁移率TCO薄膜：在吸收不是非常严重的情况下，TCO薄膜对可见光的吸收是随着*载流子浓度的增大而增大，但随着载流子迁移率的增大而减小，TCO薄膜的透明区域波长上限主要由载流子浓度确定，随着它的增大而减小，故采用提高载流子迁移率的方法来降低TCO薄膜的电阻率不必牺牲其光学性能。对于电子器件或导线，载流子迁移率是确定其响应速度和功耗的主要因素之一。本项目也可提供一种IMO薄膜的透明导电膜技术，其可见光平均透射率(含1.2mm厚玻璃基底)超过80%，电阻率低至1.7×10Ω.cm。

2、用途前景

目前，TCO薄膜主要应用于平板显示器和建筑两大领域。与其他类型的导电薄膜相比，氧化物透明导电膜不仅导电性好，而且还像玻璃一样具有高的透明性，所以，可以把它看作一种用途十分广泛的特征功能薄膜。主要用途为：

1)、显示器件中的电极材料。如制作场致发光（EL）器件的电极，液晶显示器件（LCD）中的透明电极以及电致变色显示器件（ECD）中的电极等。

2)、防静电，防电磁屏蔽层。为了防止静电，必须使方阻小于109Ω。

3)、面发热体。SnO2薄膜的电热转换效率在90%以上，通电后立即产生热效应。

4)、热反射膜。SnO2和ITO薄膜在红外部分的反射率可达到80%以上。

5)、太阳能电池。（1）SIS异质结太阳能电池，（2）太阳能电池的减反射膜。

6)、薄膜电阻器。

7)、气敏传感器。现已能探测甲烷，CO、CO2、H2、H2S、乙醇等多种气体和烟尘。

8)、终端设备。用透明导电薄膜制作薄膜开关。

9)、汽车玻璃。

总之，氧化物透明导电薄膜用途十分广泛，除上面列举的一些用途外，还有一些其他的用途，如电阻照相，静电复印，光记录，磁记录，保护层等。这类材料的研制和开发日益受到人们的重视。

随着平板显示器的需求量越来越大以及对太阳能利用的需求不断增大，透明导电膜玻璃的需求将会越来越大。预计其市场在今后几年将达到近100亿元。

3、技术指标

主要技术指标及产品规格

光谱透过率：为了能够充分地利用太阳光，TCO镀膜玻璃一定要保持相对较高的透过率。为了提高转换效率，要求对可见光的高透过率Tavg>80%。

导电性能：TCO导电薄膜的导电原理是在原本导电能力很弱的本征半导体中掺入微量的其他元素，使半导体的导电性能发生显著变化。这些微量元素被称为杂质，掺杂后的半导体称为杂质半导体。氧化铟锡（ITO）透明导电玻璃就是将锡元素掺入到氧化铟中，提高导电率，它的导电性能在目前是最好的，最低电阻率达10-5Ωcm量级。

雾度：为了增加薄膜电池半导体层吸收光的能力，光伏用TCO玻璃需要提高对透射光的散射能力，这一能力用雾度（Haze）来表示。雾度即为透明或半透明材料的内部或表面由于光漫射造成的云雾状或混浊的外观。以漫射的光通量与透过材料的光通量之比的百分率表示。一般情况下，普通镀膜玻璃要求膜层表面越光滑越好，雾度越小越好，但光伏用TCO玻璃则要求有一定的光散射能力。

激光刻蚀性能：薄膜电池在制作过程中，需要将表面划分成多个长条状的电池组，这些电池组被串联起来用以提高输出能效。因此，TCO玻璃在镀半导体膜之前，必须要对表面的导电膜进行刻划，被刻蚀掉的部分必须完全除去氧化物导电膜层，以保持绝缘。刻蚀方法目前有化学刻蚀和激光刻蚀两种，但由于刻蚀的线条要求很细，一般为几十微米的宽度，而激光刻蚀具有沟槽均匀，剔除干净，生产效率快的特点。