研究目的
研究玻璃熔块中稀土元素掺杂对硅太阳能电池性能的影响。
研究成果
玻璃熔块中稀土元素的掺杂显著影响硅太阳能电池的性能，其中镧（La）和钐（Sm）掺杂展现出最高的转换效率。玻璃中碲-氧平均配位数（NTe-O）是关键因素，其适中数值能带来最优性能。这表明通过掺杂调控玻璃结构可提升太阳能电池效率。
研究不足
玻璃料的具体配方属于商业机密未予公开，这限制了复现性。该研究仅聚焦于一组有限的稀土元素，并未探究所有可能的掺杂剂或其组合。
1：实验设计与方法选择：
研究涉及制备掺杂不同稀土元素（钇、镧、钐、铒）的玻璃粉，并分析其对太阳能电池性能的影响。
2：样品选择与数据来源：
玻璃粉采用熔融淬火法制备，并利用这些玻璃粉制造太阳能电池。
3：实验设备与材料清单：
设备包括马弗炉、行星式球磨机、X射线衍射仪、显微拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、差示扫描量热仪、扫描电子显微镜和能谱仪。材料包括硝酸银、氧化物（氧化铅、二氧化碲、三氧化钨、氧化铋、稀土氧化物）及硅片。
4：实验流程与操作步骤：
制备玻璃粉并进行表征，将其用于太阳能电池后测试性能。
5：数据分析方法：
分析光电转换效率（PCE）、短路电流密度（Jsc）、开路电压（Voc）、填充因子（FF）和串联电阻（RS）等性能指标，并结合XRD、拉曼光谱和XPS等结构分析。
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X-ray diffractometer
Bruker D8 ADVANCE
Bruker
Collecting XRD patterns of the glass frits.
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X-ray photoelectron spectroscopy
Thermo Fisher Scientific ESCALAB 250Xi
Thermo Fisher Scientific
Analyzing the chemical state of elements in the glass frits.
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SUPRA 55 SAPPHIRE
Carl Zeiss AG
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Ag powder
1–2 μm
Guangdong Lingguang New Material Co., Ltd.
Used in the silver paste for the front electrode of silicon solar cells.
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Shenzhen ZYE Technology
Mixing Ag powder, glass frit, and organic carrier.
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Shenzhen ZYE Technology
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Horiba
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Mettler Toledo DSC1
Mettler Toledo
Measuring thermal properties of the glass frits.
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Digital SourceMeter
2602A
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Solar simulator
SUN3000-11016A
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51-XMX1004
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