纳米材料赋能硅基太阳能电池

时间: 2024-09-30
作者: 百灵威
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纳米材料赋能硅基太阳能电池-百灵威
    根据2023年的市场情况,硅基太阳能电池在市面上主要有以下几种类型:单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、N型电池技术、N型电池技术、TOPCon电池技术。硅基太阳能电池市场正不断向高效、低成本的方向发展,其中N型电池技术和高效太阳能电池技术如HBC和TOPCon等是市场关注的焦点。隆基绿能、天合、晶科、晶澳、一道新能源等企业在这些领域表现突出。
    同样,将纳米材料应用于硅基太阳能电池中可以有效提升光电转换效率、增强光吸收、减少材料用量、提高稳定性、优化载流子传输、降低成本以及提高柔韧性等。这些特点及优势共同推动了硅基太阳能电池技术的发展,并为硅基太阳能电池的广泛应用提供了更多可能性。
金属电极
    硅基太阳能电池的金属电极用于收集和传输由太阳能电池产生的电流。
    常用的金属电极纳米材料有:
品名 CAS 货号
Silver nanowires, diam.: <50 nm, length: >10 μm
银纳米线
7440-22-4 926783
Silver nanowires, 97%, 10 mg/mL dispersion in ethanol, diam.: 27 - 33 nm, length: 20 - 30 μm
银纳米线
7440-22-4 900441
Silver nanoparticles modified with PEG, 0.1 mg/mL in ultrapure water, d=100±5nm, surface group: —PEG—COOH
PEG化银纳米颗粒
/ 9229101
Copper nanowires, 98%, 10 mg/mL dispersion in water, diam.: 100 - 200 nm, length: 0.8 - 6 μm
铜纳米线
7440-50-8 940441
Copper nanopowder, 99.9%, particle size: 40 - 70 nm, SSA: 12.01 m2/g
纳米铜
7440-50-8 931579
Copper nanowires, 10 mg/mL dispersion in water, diam.: 40 - 230 nm, length: 10 - 30 μm
铜纳米线
7440-50-8 910447
Platinum nanoparticles, 0.2 mg/mL in ultrapure water, d=2-3nm, surface group: —NH2
铂纳米颗粒
/ 9251299
背电极
    选择背电极材料时,需要考虑多个因素,包括电导性、成本、与硅的接触性能、耐腐蚀性、加工兼容性以及长期稳定性。随着技术的进步,可能会出现新的背电极材料,以进一步提高太阳能电池的性能和降低成本。
    常用的背电极纳米材料有:
品名 CAS 货号
Nickel pellets (99.9%)
7440-02-0 28-0005

7440-02-0 357588
Titanium, 99.7%, Particle size:-325 mesh
7440-32-6 527130
危化品
氧化铟锡
氧化铟锡
50926-11-9 544876
氧化铟锡分散体
氧化铟锡分散体
50926-11-9 700460
氧化铟锡涂层玻璃载玻片,方形
氧化铟锡涂层玻璃载玻片,方形
50926-11-9 703184
Indium tin oxide, 3mm-12mm pieces, 91:9 w/w, 99.997%
氧化铟锡, 3mm-12mm片块, 91:9 w/w, 99.997%
50926-11-9 A17109
Graphene, 98%, reagent grade, thickness: 0.55 - 3.74 nm, diam.: 0.5-3μm, layers: <10
石墨烯
1034343-98-0 966627
Graphene, 98%, reagent grade, thickness: 1 - 3 nm, layers: <3, size: >50 μm
石墨烯
1034343-98-0 953031
Graphene quantum dots, 1 mg/mL dispersion in water, fluorescence: λem 520 nm
石墨烯量子点
1034343-98-0 998621
Graphene oxide, 99%, reagent grade, thickness: 0.55 - 1.2 nm, diam.: 0.5 - 3 μm, layers: <3
氧化石墨烯
1034343-98-0 934143
发射极
    硅基太阳能电池的发射极(emitter)是电池的前表面部分,它对于收集由光生载流子(电子和空穴)是非常重要的。发射极材料的选择取决于太阳能电池的类型(如单晶硅、多晶硅或非晶硅)和制造工艺。
    常用的发射极纳米材料有:
品名 CAS 货号
Aluminum oxide, 99.99%, metals basis, Crystal form α, 0.20 μm
氧化铝
1344-28-1 962228
Aluminum oxide, 97%, γ-phase, surface area ~185 m2/g
氧化铝
1344-28-1 902601
氧化铟锡
氧化铟锡
50926-11-9 544876
氧化铟锡分散体
氧化铟锡分散体
50926-11-9 700460
Boron silicide, 98% (metals basis)
硼化硅, 98% (metals basis)
12008-29-6 035670
减反射层
    减反射层的厚度通常设计为光在材料中的四分之一波长,以便在特定波长范围内实现最小的反射。通过优化减反射层的材料和结构,可以显著提高太阳能电池的整体性能。
    常用的减反射层纳米材料有:
品名 CAS 货号
Silica microspheres, 0.2 μm, 2.5% (w/v) suspended in 50% ethanol solution
二氧化硅微球
60676-86-0 964447
Silicon dioxide, AR
二氧化硅
14808-60-7 982085
Silica microspheres, 1 μm, 2.5% (w/v) suspended in 50% ethanol solution
二氧化硅微球
60676-86-0 775567
Silicon nitride, 97%, reagent grade, nano-ceramic powders
氮化硅
12033-89-5 9073442
Silicon nitride, 99.9%, α-phase, 1 - 3 um
氮化硅
12033-89-5 966138
Titanium(IV) oxide nanopowder, 99.9%, anatase, particle size: 10 - 25 nm, SSA: 30 m²/g
纳米二氧化钛(IV)
13463-67-7 931313
Titanium(IV) oxide (99.99+%-Ti) PURATREM
氧化钛
13463-67-7 93-2207
Titanium(IV) oxide nanopowder Anatase
纳米级氧化钛,锐钛矿
1317-70-0 22-1400
Zinc oxide, 99.99%, trace metals basis
氧化锌
1314-13-2 955126
Strontium oxide, AR
氧化锶
1314-11-0 428123
表面钝化层
    这些材料可以单独使用,也可以组合使用,以形成复合钝化层,进一步提高太阳能电池的性能。例如,可以先沉积一层氧化铝作为底层,再在其上沉积一层氮化硅作为顶层,这种组合可以提供更好的钝化效果和耐久性
    常用的表面钝化层纳米材料有:
品名 CAS 货号
Silica microspheres, 0.2 μm, 2.5% (w/v) suspended in 50% ethanol solution
二氧化硅微球
60676-86-0 964447
Silicon dioxide, AR
二氧化硅
14808-60-7 982085
Silica microspheres, 1 μm, 2.5% (w/v) suspended in 50% ethanol solution
二氧化硅微球
60676-86-0 775567
Silicon nitride, 97%, reagent grade, nano-ceramic powders
氮化硅
12033-89-5 9073442
Silicon nitride, 99.9%, α-phase, 1 - 3 um
氮化硅
12033-89-5 966138
Aluminum oxide, 99.99%, metals basis, Crystal form α, 0.20 μm
氧化铝
1344-28-1 962228
Aluminum oxide, 97%, γ-phase, surface area ~185 m2/g
氧化铝
1344-28-1 902601
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