太阳能电池基础与应用

第二版前言

第一版序言

第一版前言

（上册）

第1章光伏发电——人类能源的希望

1.1光伏能源是环境友好的最佳选择

1.1.1能源是当今社会发展水平的标志

1.1.2太阳能是未来能源的主力

1.2光伏发展历史的启示——寻找新材料，开发新技术，开拓新领域

1.2.1太阳电池工作原理

1.2.2新材料带动技术的跨跃

1.2.3新结构、新技术带动效率的提升

1.2.4下一代电池的启示

参考文献

第2章光伏原理基础

2.1半导体基础

2.1.1半导体材料结构与表征

2.1.2半导体中电子态与能带结构

2.1.3半导体中的杂质与缺陷

2.1.4平衡态载流子分布

2.1.5半导体光吸收

2.1.6非平衡载流子产生与复合

2.1. 7载流子输运性质

2.2半导体pn结基础

2.2.1热平衡的pn结

2.2.2 pn结伏安特性

2.2.3 pn结电容

2.2.4异质结

2.2.5隧道结

2.3太阳电池基础

2.3.1光生伏特效应

2.3.2太阳电池电流一电压特性分析

2.3.3太阳电池性能表征

2.3.4量子效率谱

2.3.5太阳电池效率分析

2.3.6太阳电池效率损失分析

2.3.7 p—i—n结电池

2.4太阳电池器件模拟

2.4.1器件模拟的意义

2.4.2硅基薄膜电池的电学模型示例

2.4.3硅基薄膜电池的光学模拟

2.4.4模拟计算示例

参考文献

第3章晶体硅太阳电池

3.1 晶体硅太阳电池技术的发展

3.1.1简介

3.1.2早期的硅太阳电池

3.1.3传统的空间电池

3.1.4背面场

3.1.5紫电池

3.1.6“黑体电池”

3.1.7表面钝化

3.1.8 PERL电池设计

3.1.9总结

3.2高效电池的产业化

3.2.1介绍

3.2.2丝网印刷电池

3.2.3埋栅太阳电池

3.2.4 IBC电池

3.2.5 HIT电池

3.2.6 Plut0电池

参考文献

第4章高效Ⅲ—V族化合物太阳电池

4.1 Ⅲ—V族化合物材料及太阳电池的特点

4.2 Ⅲ—V族化合物太阳电池的制备方法

4.2.1液相外延技术

4.2.2金属有机化学气相沉积技术

4.2.3分子束外延技术

4.3 Ⅲ—V族单结太阳电池

4.3.1 GaAs／GaAs同质外延单结太阳电池

4.3.2 GaAs／Ge异质外延单结太阳电池

4.4 Ⅲ—V族高效多结叠层太阳电池

4.4.1 GaAs基系叠层太阳电池工作原理

4.4.2 GaAs基系两结和三结叠层太阳电池

4.4.3 GaAs基系更多结（4结以上）叠层太阳电池

4.4.4 GaAs／GaSb机械叠层太阳电池

4.5 Ⅲ—V族聚光太阳电池

4.5.1聚光太阳电池的特点

4.5.2晶格匹配GalnP／GalnAs／Ge三结叠层聚光电池

4.5.3 晶格应变GaInP／GaInAs／Ge三结叠层聚光电池

4.5.4 晶格应变GalnP／GaAs／GalnAs三结叠层聚光电池

4.5.5 GaInP／GaAs／GaInNAs（Sb）三结叠层聚光电池

4.5.6 U1—V族太阳电池聚光系统

4.6 Ⅲ—V族太阳电池的空间应用

4.7 Ⅲ—V族化合物太阳电池的研究热点

4.7.1薄膜型Ⅲ—V族太阳电池

4.7.2 Ⅲ—V族量子阱、量子点太阳电池

4.7.3热光伏电池

4.7.4分光谱太阳电池的研究

4.7.5其他类型新概念太阳电池

参考文献

第5章硅基薄膜太阳电池

5.1引言

5.2硅基薄膜物理基础及其材料特性

5.2.1硅基薄膜材料的研究历史和发展现状

5.2.2非晶硅基薄膜材料的结构和电子态

5.2.3非晶硅基薄膜材料的电学特性

5.2.4非晶硅基薄膜材料的光学特性

5.2.5非晶硅基薄膜材料的光致变化

5.2.6非晶硅碳和硅锗合金薄膜材料

5.2.7微晶硅及纳米硅薄膜材料

5.3非晶硅基薄膜材料制备方法和沉积动力学

5.3.1非晶硅基薄膜材料制备方法

5.3.2硅基薄膜材料制备过程中的反应动力学

5.3.3硅基薄膜材料的优化

5.4硅基薄膜太阳电池结构及工作原理

5.4.1单结硅基薄膜太阳电池的结构及工作原理

5.4.2薄膜硅太阳电池中的陷光效应

5.4.3多结硅基薄膜太阳电池的结构及丁作原理

5.4.4硅薄膜太阳电池的计算机模拟

5.5硅基薄膜太阳电池制备技术及产业化

5.5.1 以玻璃为衬底的硅基薄膜太阳电池制备技术

5.5.2柔性衬底，卷到卷非晶硅基薄膜太阳电池制备技术

5.6硅基薄膜太阳电池的产业化：现状、发展方向以及未来的展

5.6.1非品硅基薄膜太阳电池的优势

5.6.2硅基薄膜太阳电池所面临的挑战

5.6.3硅基薄膜太阳电池的发展方向

参考文献

第6章铜铟镓硒（CIGS）薄膜太阳电池

（下册）

在阐述光伏利用太阳能的必然与重要性及的基础上。主要讲述半导体基础理论及光伏电池的基本原理与模拟设计。结合该领域的最新进展，全面深入地介绍常规晶体硅电池，III-V族化合物电池；同时对CIGS电池；CdTe电池；硅基薄膜电池；染料敏化电池；有机电池等各种不同薄膜电池的光伏材料、电池结构及其工艺特色和技术发展予以详细阐述。并对高效新型光伏电池的新概念进行综述性的介绍与展望。并将叙述光伏发电应用中电力电子技术、直流供电技术及新型电力系统的综合管理等。