Бинарные оксидные керамические материалы (TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, CeO2, Fe2O3 и WO3) для применения в солнечных элементах: сравнительный и библиометрический анализ

Бинарные оксидные керамические материалы стали ключевыми материалами в исследованиях солнечной энергетики благодаря их универсальности, химической стабильности и регулируемым электронным свойствам. В работе представлен сравнительный анализ семи распространённых оксидов (TiO2, ZnO, Al2O3, SiO2, CeO2, Fe2O3 и WO3) с акцентом на их функциональную роль в кремниевых, перовскитных, сенсибилизированных красителем и тонкоплёночных солнечных элементах. Библиометрический анализ, охватывающий более 50 000 публикаций, выделяет TiO2 и ZnO как наиболее широко изученные материалы, используемые в качестве слоёв переноса электронов, антиотражающих покрытий и буферных слоёв. Al2O3 и SiO2 демонстрируют узкоспециализированное применение для пассивации поверхности и инженерии интерфейсов, тогда как CeO2 обеспечивает блокирование ультрафиолетового излучения, а Fe2O3 проявляет потенциал в качестве поглощающего материала в фотоэлектрохимических системах. WO3 характеризуется многофункциональностью и пригодностью для масштабируемой высокоскоростной обработки. В совокупности эти результаты позволяют предположить, что бинарные оксидные керамические материалы готовы перейти от вспомогательных компонентов к основным составляющим стабильных, эффективных и более безопасных для окружающей среды солнечных элементов следующего поколения.