用于提高太阳能电池效率的无机纳米材料的研究进展-论文.pdf

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1、第46卷第9期无机盐工业2014年9月INORGANICCHEMICALSINDUSTRY用于提高太阳能电池效率的无机纳米材料的研究进展李建生，刘炳光，董学通(1．天津职业大学生物与环境工程学院，天津300410；2．天津顺御科技有限公司)摘要：分别介绍了太阳能电池中应用的无机纳米减反射材料、无机纳米自清洁材料和无机纳米光转换材料及其工作原理、制备方法、技术关键和改进方向。综述了提高太阳能电池效率的无机纳米多功能材料专利技术进展。无机纳米多功能材料将替代现有纳米减反射材料和纳米自清洁材料，将是太阳能电池的下一个技术突破。关键词：纳米材

2、料；太阳能电池；减反射；自清洁；光转换中图分类号：TB34；TQl15文献标识码：A文章编号：1006—4990(2014)09—0001—06Researchprogressininorganicnano-materialsusedinimprovingsolarcelleficiencyLiJiansheng，LiuBingguang，DongXuetong(1．SchoolofBiologicalandEnvironmentalEngineering，TianjinVocationalInstituteTianjin300410

3、，China；2．TianjinShunyuTechnologyCo．，Ltd．)Abstract：Inorganicnano—materialshavinganti—reflectionfunction，self-cleaningfunction，andluminescenceconversionfunctionusedinsolarcellandtheirworkingprinciples，preparationmethods，techniquekeys，andimprovingdirectionswereintroducedse

4、parately．Theprogressofpatentsofmultifunctionalinorganicnano—materialsinimprovingthesolarcellefficien—cywassummarized．Itwassuggestedthatmuhifunctionalinorganicnano-materialswillreplaceexistinganti—reflectionandself-cleaningnano—materials．Itwillbethenexttechnicalbreakthro

5、ughofsolarcel1．Keywords：nano-material；solarcell；anti-reflection；self-cleaning；luminescenceconversion太阳能光伏发电因其清洁、安全、便利和高效等料人手提高光电转换效率的技术难度极大。往往改特点．已成为世界各国大力发展的战略性新兴产业．进措施的实施成本过高和缺乏经济性应用纳米材晶体硅太阳能电池占全球光伏发电市场约90％的料提高太阳光利用率是提高晶体硅太阳能电池效率份额中国大陆太阳能电池产量占全球产量的和降低发电成本最简便有效的措施。笔者结合

6、承担56％．位居全球第一。单晶硅太阳能电池的实验室光的晶体硅太阳能电池材料产业化开发项目．对国内电转换效率已经从20世纪50年代末的10％提高外应用无机纳米材料提高太阳能电池效率的研究进到目前的25％．多晶硅太阳能电池的实验室光电转展进行综述换效率也达到2O．4％目前商业化的单晶硅太阳能l太阳能电池中的无机纳米减反射材料电池光电转换效率达到19％．多晶硅太阳能电池光晶体硅太阳能电池组件一般由涂覆减反射膜的电转换效率达到17．5％[1]光伏发电成本决定着太玻璃盖板、晶体硅电池片、电池背板和EVA(乙烯一阳能电池大规模应用推广的速度．降低

7、光伏发电成醋酸乙烯共聚物)胶膜粘压起来装入固定边框构成。本的关键是提高太阳能电池的光电转换效率。目前太阳能电池玻璃盖板可见光透过率为91．6％。影响晶体硅太阳能电池效率的主要因素是光学玻璃单表面反射率约4％。若在太阳能玻璃表面涂损失和电学损失两个方面光学损失主要是光反射、覆一层100～150nm厚度的减反射膜．可增加可见光光遮挡损失和电池材料本身的光谱效应特性。电学透过率2．5％3．5％。提高光电转换效率1．0％一3．O％。损失包括载流子损失和欧姆损失。从改进晶体硅材基金项目：天津市科技型中小企业技术创新资金项目(12ZXCXGX29

8、600)。2无机盐工业第46卷第9期1．1减反射膜组成和增透原理成中性纳米SiO分散液。入射光照射到玻璃表面会发生反射、透射和吸1．3纳米SiO，减反射粒子溶胶的掺杂改性收现象．当玻璃表面涂覆的减反射膜厚度为人射光太阳能