太阳能电池新技术

1.1　我们所知道的太阳 …………………………………………………11.2　太阳辐射 ……………………………………………………………21.3　利用太阳能源的重要性 ……………………………………………41.4　太阳能发电的优缺点 ………………………………………………61.5　什么是太阳能电池 …………………………………………………61.6　太阳能电池的发展史 ………………………………………………71.7　台湾地区太阳能电池产业的发展 …………………………………151.8　太阳能电池的经济效益 ……………………………………………172.1　光电物理基础知识 …………………………………………………192.2　硅的原子结构 ………………………………………………………232.3　半导体的能带理论 …………………………………………………252.4　P-N接合 ……………………………………………………………272.5　太阳能电池的发电原理 ……………………………………………292.6　太阳光的光谱照度 …………………………………………………302.7　太阳能电池的电路模型 ……………………………………………312.8　判别太阳能电池效率的参数 ………………………………………322.8.1　最大的功率点 ……………………………………………………322.8.2　能量转换效率 ……………………………………………………332.8.3　填充系数 ………………………………………………………342.8.4　量子效率 ………………………………………………………352.9　影响太阳能电池效率的因素 ………………………………………352.9.1　造成转换效率损失的原因 ………………………………………352.9.2　提高转换效率的方法 ……………………………………………363.1　太阳能电池材料的选定标准 ………………………………………393.2　硅原料的特性 ………………………………………………………403.3　多晶硅原料的制造流程（Siemens方法） ………………………413.3.1　冶金级多晶硅原料的制造技术 …………………………………423.3.2　三氯硅烷的制造与纯化 …………………………………………453.3.3　块状多晶硅原料的制造技术（Siemens方法） …………………463.4　块状多晶硅原料的制造技术（ASiMi方法） ……………………493.4.1　SiH4原料的制造技术 ……………………………………………493.4.2　多晶硅原料的制造技术 …………………………………………513.5　粒状多晶硅原料的制造技术 ………………………………………513.6　太阳能级多晶硅的制造技术 ………………………………………543.7　多晶硅原料的市场概况 ……………………………………………564.1　概　述 ………………………………………………………………594.2　CZ硅单晶棒的制造技术 …………………………………………614.2.1　CZ拉晶炉设备 …………………………………………………614.2.2　CZ拉晶流程 ……………………………………………………624.3　太阳能电池等级CZ单晶硅片的常用规格 ………………………644.4　CZ单晶棒的质量与良率控制 ……………………………………654.4.1单晶良率的提升 …………………………………………………654.4.2电阻率的控制 ……………………………………………………664.4.3氧在硅晶棒内的形成机构与控制 …………………………………674.4.4CZ硅晶棒中碳的形成与控制 ……………………………………684.4.5CZ硅晶棒中金属不纯物的来源与控制 ……………………………694.5　晶圆的加工成型 ……………………………………………………694.5.1　修　边 …………………………………………………………694.5.2　切　片 …………………………………………………………704.5.3　蚀刻清洗 ………………………………………………………724.6　单晶硅片的市场概况 ………………………………………………735.1　概　述 ………………………………………………………………755.2　铸造多晶硅锭的技术 ………………………………………………765.2.1　浇铸法 …………………………………………………………765.2.2　布里基曼法 ……………………………………………………775.2.3　电磁铸造法 ……………………………………………………805.3　多晶硅片的加工成型 ………………………………………………815.4　多晶硅片的质量控制 ………………………………………………825.4.1　结晶缺陷 ………………………………………………………825.4.2　不纯物的控制 ……………………………………………………835.5　薄板多晶硅片的制造技术 …………………………………………855.5.1　EFG法 …………………………………………………………855.5.2　WEB法 …………………………………………………………885.5.3　STR法 …………………………………………………………895.5.4　RGS法 …………………………………………………………895.6　硅薄板的质量特性 …………………………………………………906.1　概　述 ………………………………………………………………916.2　太阳能电池的基本结构 ……………………………………………926.2.1　基　板 …………………………………………………………936.2.2　表面粗糙结构化 …………………………………………………946.2.3　P-N二极管 ………………………………………………………956.2.4　抗反射层 ………………………………………………………966.2.5　金属电极 ………………………………………………………966.3　太阳能电池的制造流程 ……………………………………………986.3.1　表面粗糙结构化 …………………………………………………996.3.2　磷扩散制作工艺 ………………………………………………1006.3.3　边缘绝缘处理 …………………………………………………1026.3.4　抗反射层涂布 …………………………………………………1026.3.5　正面电极的网印 ………………………………………………1046.3.6　背面电极的网印 ………………………………………………1056.3.7　火　烤 …………………………………………………………1066.4　模块化技术 ………………………………………………………1066.4.1　太阳能电池的串联 ……………………………………………1076.4.2　太阳能电池模块的构造与制造过程 ……………………………1077.1　概　述 ……………………………………………………………1117.2　薄膜型结晶硅的沉积技术 ………………………………………1127.2.1　CVD薄膜型结晶硅的沉积技术 …………………………………1137.2.2　LPE薄膜型结晶硅的沉积技术 …………………………………1177.3　薄膜晶粒的改善技术 ……………………………………………1187.3.1　ZMR再结晶技术 ………………………………………………1187.3.2　金属诱发结晶法 ………………………………………………1187.3.3　退火处理 ………………………………………………………1197.3.4　激光诱导再结晶 ………………………………………………1207.4　薄膜型结晶硅的种类 ……………………………………………1217.4.1　单晶硅薄膜生长在单晶硅基板上 ………………………………1227.4.2　多晶硅薄膜生长在多晶硅基板上 ………………………………1247.4.3　多晶硅薄膜生长在其他材质的基板上 …………………………1257.5　薄膜硅太阳能电池设计上的考虑 ………………………………1257.5.1　光线的留滞 ……………………………………………………1277.6　混合型堆栈的薄膜太阳能电池 …………………………………1298.1　概　述 ……………………………………………………………1318.2　非晶硅的原子结构与特性 ………………………………………1338.3　非晶硅的沉积技术 ………………………………………………1358.3.1　PECVD …………………………………………………………1358.3.2　HWCVD ………………………………………………………1388.3.3　合金膜的形成 …………………………………………………1388.4　非晶硅太阳能电池的结构 ………………………………………1398.4.1　基本的P-I-N结构 ……………………………………………1398.4.2　多接面太阳能电池结构 …………………………………………1418.5　非晶硅太阳能电池模块 …………………………………………1438.6　非晶硅薄膜的光劣化现象 ………………………………………1439.1　概　述 ……………………………………………………………1459.2　III-V族化合物的特性 ……………………………………………1469.3　III-V族化合物的薄膜生长技术 …………………………………1499.3.1　液相磊晶法 ……………………………………………………1509.3.2化学气相沉积法 ………………………………………………1509.3.3　有机金属化学气相沉积法 ………………………………………1519.3.4　分子束磊晶法 …………………………………………………1519.4　单一接面太阳能电池的设计 ……………………………………1539.5　多接面太阳能电池的设计 ………………………………………1549.6　GaInP/GaAs/Ge太阳能电池 ……………………………………1569.6.1　Ge电池 ………………………………………………………1579.6.2　GaAs电池 ……………………………………………………1579.6.3　GaInP电池 ……………………………………………………1589.6.4　隧道结 …………………………………………………………1599.7　InP基太阳能电池 …………………………………………………1609.8　量子阱太阳能电池 ………………………………………………1609.9　III-V族太阳能电池的应用 ………………………………………161

本书作者根据多年的经验，由浅入深地对太阳能电池进行详细的解说。首先对太阳能光电产业的历史演进及基本理论做简单的介绍，并分别对多晶硅原料、单晶硅片和多晶硅片等原料的制造技术进行介绍，然后对所有硅基太阳能电池的制造技术做了说明，包括结晶硅太阳能电池、薄膜型结晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池等。本书还对目前转换效率最高的Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳能电池、CdTe化合物太阳能电池、CIS和CIGS太阳能电池、染料敏化太阳能电池的制造技术做了详细的介绍。