随着对清洁能源的需求提高，太阳能光伏技术早已成为全球关注的焦点。其中，钙钛矿太阳能电池因其高效率、低成本和制造工艺简单等优势，被视为未来光伏技术的新星。而在这背后，TCO（透明导电氧化物）导电玻璃材料，正扮演着至关重要的角色。2022年5月，金晶集团生产的TCO导电玻璃成功上市，打破了国外技术的长期垄断。
如今，金晶集团TCO导电膜玻璃产能达4500万平米，生产车间持续运营，实现了由传统产业向绿色能源、绿色建筑赛道的转型。目前，TCO导电玻璃已经在极电光能、协鑫光电、纤纳光电等国内钙钛矿电池龙头企业实现应用，并创造了业内最高转换效率的记录，占据了国内该领域90%的市场份额。
TCO导电玻璃的科技魅力
玻璃也能导电？两个电极仅仅通过玻璃就形成闭合回路，灯亮了起来。这就是TCO导电膜玻璃，它是一种镀有透明导电氧化物薄膜的新型玻璃材料，具有良好的光透过率和导电性能，主要承担着载体、透光、导电等多种功能。TCO导电玻璃的高导电性、高透明性和均匀性是其技术难点，也是其价值所在。
TCO导电玻璃是钙钛矿电池的最核心上游材料且占主要成本，对电池性能影响巨大，生产技术门槛高，制备过程工艺控制难度大，此前，市场长期被国外企业垄断。
通过十余年的研发，金晶集团在线镀膜技术团队攻克大面积玻璃基板微米级控制技术、在线大面积CVD镀膜均匀性技术、纳米级膜层控制技术等技术难题，成功研发出国际先进水平的TCO导电玻璃，填补了此类产品的国产空白，突破了中国太阳能薄膜电池行业发展的技术难题。与此同时，技术团队还攻克了工业化大面积CVD镀膜难题，并建成多条TCO导电玻璃生产线，实现规模化生产，成为国内外为数不多掌握TCO导电膜玻璃技术且能实现量产的企业之一。
2024年4月，金晶集团生产的透明导电膜玻璃（TCO玻璃）成功应用于1000×2000mm尺寸的单结钙钛矿电池组件，光电转换效率达到19.04%，刷新大尺寸单结钙钛矿电池组件转换效率的纪录。同月，使用金晶TCO生产的大尺寸（1.71m2）钙钛矿4T叠层组件稳态效率达到26.36%，创造业内新纪录。
青海光伏电站兆瓦级钙钛矿组件光伏示范项目
攻克技术难题推动光伏行业革新
TCO导电膜玻璃是制造钙钛矿太阳能电池的关键材料，它就像是电池的“心脏”，承担着载体、透光、导电等多种功能，这种玻璃对厚度、透光性和导电能力的要求特别高，技术难度高。此前，应用于第一、第二代薄膜电池的TCO导电玻璃全部被国外技术所垄断，制约着我国光伏行业的发展和迭代更新。为了改变这种局面，金晶集团依托自身在线镀膜技术团队及技术，投资5亿元新建国际领先的在线CVD镀膜玻璃生产线。镀膜技术团队设有研发中心，拥有6000余平方米研发实验楼以及各种实验镀膜设备、多种工艺优化、产品性能分析测试设备，并与国内多所知名高校建立产学结合平台。
在线镀膜技术团队负责人表示，要制造大面积的TCO导电玻璃，需要解决多个技术难题，包括大面积玻璃基板的微米级控制技术、在线镀膜均匀性技术、以及大面积镀膜均匀性的在线检测方法，等待着镀膜团队进行技术突破。
面对这些技术挑战，技术团队选择了适用于钙钛矿基层的优质玻璃材料，设计了一套膜系结构，并通过专业软件进行精确模拟，研究稳定制备高质量膜层的工艺细节。在经过反复实验与优化，研发团队对膜系结构进行了精准调整，确保了产品性能达到预期的高标准。此外，研发团队在控制沉积条件，包括沉积温度和沉积速率等方面进行突破，为解决工业化生产大面积TCO导电膜玻璃的难题奠定了基础。
累计销售收入超过1亿元
目，金晶集团在线镀膜技术团队已攻克了工业化大面积TCO导电膜量产难题，建成了世界先进、国内首条TCO导电膜玻璃生产线，可生产“建筑光伏一体化”绿色建筑发电玻璃基板，为碲化镉、钙钛矿薄膜发电组件夯实基础，填补了国内市场空白。以拥有TCO导电膜玻璃的生产工艺和设备独立知识产权形成优势，在淄博、滕州等多个基地储备了充足产能，为钙钛矿太阳能电池的研发和生产提供强有力的支持。
TCO导电玻璃已经在极电光能、协鑫光电、纤纳光电等国内钙钛矿电池龙头企业实现应用，并创造了国内最高转换效率的纪录。产品占据了国内该领域绝大部分的市场份额，且储备产能达到4500万平/年，累计销售收入超过1亿元。预计到“十四五”末，金晶集团TCO导电玻璃产值可达10亿元以上，储备产能达到6000万平/年，预计带动上下游产业产值近百亿元。
金晶TCO导电玻璃在环境效益上也体现了巨大价值，满产状态下，使用其制成的钙钛矿玻璃电池产生的绿电，预计可节约标准煤约360万吨，减少二氧化碳排放1070万吨，为国家“3060”双碳目标的战略落地提供了有力支持。
TCO导电玻璃不仅可以应用在光伏领域，在建筑、汽车等多个行业也展现出应用潜力。从世界顶尖科学家论坛永久会场到广州白云火车站，从衢州衢江渔光互补到内蒙古蒙西基地库布其光电项目，再到合肥肥东金融大厦和北京大运河博物馆，TCO导电玻璃的身影无处不在。下一步，TCO导电玻璃将在光电幕墙显示、智能变色玻璃、加热防雾玻璃、电磁屏蔽视窗、气敏元件等领域广泛应用。
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