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太陽能電池基礎與應用(第2版‧上)（簡體書）
商品資訊
系列名：半導體科學與技術叢書
ISBN13：9787030397898
出版社：科學出版社
作者：朱美芳
出版日：2021/12/28
裝訂／頁數：精裝／428頁
規格：23.5cm*16.8cm (高/寬)
版次：1
商品簡介
名人/編輯推薦
目次
書摘/試閱
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商品簡介
《半導體科學與技術叢書：太陽電池基礎與應用（上冊第二版）》較系統地介紹與闡述太陽電池的物理基礎及運作原理、各類電池的研究進展及光伏發電應用的基本問題。全書上、下冊共12章，第1章詳細介紹太陽電池的發展以及由此引出的物理思考。第2章就光伏材料基本性質、電池工作原理、參數表征及理論模擬進行基礎性分析。隨后各章分別介紹各類電池的基本結構、技術特點、產業化與展望，其中包括：晶體硅電池（第3章）；Ⅲ-V族化合物電池（第4章）；各種薄膜電池如硅基薄膜電池（第5章）；CIGS電池（第6章）；CdTe電池（第7章）及染料敏化與有機電池（第8章，第9章）。第10章介紹了高效“新概念”電池的基礎理論與技術進展。第11章和第12章分別就太陽電池、組件以及光伏系統性能測試與光伏發電等相關應用問題，結合實際進行了較為全面與系統的介紹。
《半導體科學與技術叢書：太陽電池基礎與應用（上冊第二版）》可作為高等院校高年級本科牛、研究牛、相關教師的教材或參考書，也可作為從事光伏與光電子器件領域科研人員與工程技術人員的參考書。
《半導體科學與技術叢書：太陽電池基礎與應用（上冊第二版）》可作為高等院校高年級本科牛、研究牛、相關教師的教材或參考書，也可作為從事光伏與光電子器件領域科研人員與工程技術人員的參考書。
名人/編輯推薦
朱美芳等編著的《太陽電池基礎與應用(第2版上)(精)》旨在全面、深入地介紹光伏器件的工作原理及特性參數、各類電池的結構與制備技術及發展前景，并涉及光伏器件的應用及新型電池的基本概念，同時希望盡可能地反映目前科研和生產的最先進水平和技術，力求寫成一本既具有較深基礎理論又有實用價值，既有實際指導意義又具有科學前瞻性的光伏書籍，使讀者對未來光伏器件發展的新概念和新技術有所啟示，能夠成為有參考價值的教科書與光伏研究人員的參考書。
目次
第二版前言
第一版序言
第一版前言
(上冊)
第1章 光伏發電――人類能源的希望
1.1 光伏能源是環境友好的最佳選擇
1.1.1 能源是當今社會發展水平的標志
1.1.2 太陽能是未來能源的主力
1.2 光伏發展歷史的啟示――尋找新材料，開發新技術，開拓新領域
1.2.1 太陽電池工作原理
1.2.2 新材料帶動技術的跨躍
1.2.3 新結構、新技術帶動效率的提升
1.2.4 下一代電池的啟示
參考文獻
第2章 光伏原理基礎
2.1 半導體基礎
2.1.1 半導體材料結構與表征
2.1.2 半導體中電子態與能帶結構
2.1.3 半導體中的雜質與缺陷
2.1.4 平衡態載流子分布
2.1.5 半導體光吸收
2.1.6 非平衡載流子產生與復合
2.1.7 載流子輸運性質
2.2 半導體pn結基礎
2.2.1 熱平衡的pn結
2.2.2 pn結伏安特性
2.2.3 pn結電容
2.2.4 異質結
2.2.5 隧道結
2.3 太陽電池基礎
2.3.1 光生伏特效應
2.3.2 太陽電池電流電壓特性分析
2.3.3 太陽電池性能表征
2.3.4 量子效率譜
2.3.5 太陽電池效率分析
2.3.6 太陽電池效率損失分析
2.3.7 p-i-n結電池
2.4 太陽電池器件模擬
2.4.1 器件模擬的意義
2.4.2 硅基薄膜電池的電學模型示例
2.4.3 硅基薄膜電池的光學模擬
2.4.4 模擬計算示例
參考文獻
第3章 晶體硅太陽電池
3.1 晶體硅太陽電池技術的發展
3.1.1 簡介
3.1.2 早期的硅太陽電池
3.1.3 傳統的空間電池
3.1.4 背面場
3.1.5 紫電池
3.1.6 “黑體電池”
3.1.7 表面鈍化
3.1.8 PERL電池設計
3.1.9 總結
3.2 高效電池的產業化
3.2.1 介紹
3.2.2 絲網印刷電池
3.2.3 埋柵太陽電池
3.2.4 IBC電池
3.2.5 HIT電池
3.2.6 Pluto電池
參考文獻
第4章 高效Ⅲ一V族化合物太陽電池
4.1 Ⅲ一V族化合物材料及太陽電池的特點
4.2 Ⅲ一V族化合物太陽電池的制備方法
4.2.1 液相外延技術
4.2.2 金屬有機化學氣相沉積技術
4.2.3 分子束外延技術
4.3 Ⅲ一V族單結太陽電池
4.3.1 GaAs／GaAs同質外延單結太陽電池
4.3.2 GaAs／Ge異質外延單結太陽電池
4.4 Ⅲ一V族高效多結疊層太陽電池
4.4.1 GaAs基系疊層太陽電池工作原理
4.4.2 GaAs基系兩結和三結疊層太陽電池
4.4.3 GaAs基系更多結(4結以上)疊層太陽電池
4.4.4 GaAs／GaSb機械疊層太陽電池
4.5 Ⅲ一V族聚光太陽電池
4.5.1 聚光太陽電池的特點
4.5.2 晶格匹配(3aInP／GaInAs／Ge三結疊層聚光電池
4.5.3 品格應變GaInP／GaInAs／Ge三結疊層聚光電池
4.5.4 晶格應變GaInP／GaAs／GaInAs三結疊層聚光電池
4.5.5 GaInP／GaAs／GaInNAs(Sb)三結疊層聚光電池
4.5.6 Ⅲ一V族太陽電池聚光系統
4.6 Ⅲ一V族太陽電池的空間應用
4.7 Ⅲ一V族化合物太陽電池的研究熱點
4.7.1 薄膜型Ⅲ一V族太陽電池
4.7.2 Ⅲ一V族量子阱、量子點太陽電池
4.7.3 熱光伏電池
4.7.4 分光譜太陽電池的研究
4.7.5 其他類型新概念太陽電池
參考文獻
第5章 硅基薄膜太陽電池
5.1 引言
5.2 硅基薄膜物理基礎及其材料特性
5.2.1 硅基薄膜材料的研究歷史和發展現狀
5.2.2 非晶硅基薄膜材料的結構和電子態
5.2.3 非晶硅基薄膜材料的電學特性
5.2.4 非晶硅基薄膜材料的光學特性
5.2.5 非晶硅基薄膜材料的光致變化
5.2.6 非晶硅碳和硅鍺合金薄膜材料
5.2.7 微晶硅及納米硅薄膜材料
5.3 非晶硅基薄膜材料制備方法和沉積動力學
5.3.1 非晶硅基薄膜材料制備方法
5.3.2 硅基薄膜材料制備過程中的反應動力學
5.3.3 硅基薄膜材料的優化
5.4 硅基薄膜太陽電池結構及工作原理
5.4.1 單結硅基薄膜太陽電池的結構及工作原理
5.4.2 薄膜硅太陽電池中的陷光效應
5.4.3 多結硅基薄膜太陽電池的結構及工作原理
5.4.4 硅薄膜太陽電池的計算機模擬
5.5 硅基薄膜太陽電池制備技術及產業化
5.5.1 以玻璃為襯底的硅基薄膜太陽電池制備技術
5.5.2 柔性襯底，卷到卷非晶硅基薄膜太陽電池制備技術
5.6 硅基薄膜太陽電池的產業化：現狀、發展方向以及未來的展望
5.6.1 非晶硅基薄膜太陽電池的優勢
5.6.2 硅基薄膜太陽電池所面臨的挑戰
5.6.3 硅基薄膜太陽電池的發展方向
參考文獻
第6章 銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽電池
6.1 CIGS薄膜太陽電池發展史
6.2 CIGS薄膜太陽電池吸收層材料
6.2.1 cIGS薄膜的制備方法
6.2.2 CI(jS薄膜材料特性
6.3 C1GS薄膜太陽電池的典型結構及光伏組件
6.3.1 Mo背接觸層
6.3.2 CdS緩沖層
6.3.3 氧化鋅(Zn())窗口層
6.3.4 頂電極和減反膜
6.3.5 CIGS薄膜光伏組件
6.4 CIGS薄膜太陽電池的器件性能
6.4.1 CIGS薄膜太陽電池的電流一電壓方程和輸卅特性曲線
6.4.2 ClGS薄膜太陽電池的量子效率
6.4.3 CIGS薄膜太陽電池的弱光特性
6.4.4 CIGS薄膜太陽電池的溫度特性
6.4.5 CIGS薄膜太陽電池的抗輻照能力
6.4.6 CIGS薄膜電池的穩定性
6.5 cIGS薄膜太陽電池的異質結特性
6.5.1 CIGS薄膜太陽電池異質結能帶圖
6.5.2 能帶邊失調值
6.5.3 貧Cu的CIGS表面層
6.6 柔性襯底CIGS薄膜太陽電池
6.6.1 柔性襯底CIGs薄膜太陽電池的性能特點
6.6.2 柔性金屬襯底CIGS太陽電池
6.6.3 聚合物襯底CIGS薄膜電池
6.6.4 C1Gs柔性光伏組件集成技術
6.7 CIGS薄膜太陽電池的發展動向
6.7.1 無Cd緩沖層
6.7.2 其他Ⅰ-Ⅲ一Ⅵ族化合物半導體材料
6.7.3 疊層電池
6.7.4 CZTS材料及太陽電池
6.7.5 高質量CIGS薄膜的輔助沉積技術
6.7.6 CIGS薄膜太陽電池的產業化
6.8 展望
參考文獻
書摘/試閱
對于一個填滿電子的帶，雖然帶內電子在外場作用下是運動的，鑒于滿帶內總是有速度相等但方向相反的成對的電子運動，統計平均起來對外呈現的總的電流為零，因此被電子完全占據的滿帶，對外不呈導電性。在絕對零度下，絕緣體和半導體均不導電。而金屬的價帶是半填滿的，外場作用下電子運動不呈現對稱性，因此顯現良好的導電性。雖然絕對零度下，絕緣體和半導體均是不導電的，但它們的導電性能仍是有差別的。這是由于絕緣體和半導體的帶隙寬度Eg的不同。絕緣體的禁帶寬度Eg很大，通常在5.0eV以上，因此不導電。半導體材料的Eg較小，在0.5～3.0eV范圍。價帶電子較容易受熱、電及光的作用激發到導帶，此時價帶與導帶都不再是滿帶，雖然電導率較低，仍能呈現導電性，形成電導率較低的半導體。通常由于熱激發，半導體中的價帶留下少量未填充的空狀態k。固體物理證明，在此情況下價帶的電流及其在外場作用下的變化，可以等價地用一個荷正電的、有效質量為m*+1的粒子來描述，這個等價的粒子稱為空穴。空穴的特征是：荷電量與電子相等但符號相反（+q）；運動速度v（k）就是價帶頂處空態對應的電子速度；空穴的濃度等于空狀態的濃度。
在一定的溫度下，半導體材料中總是有少量的自由電子與空穴。在能量空間，這些電子與空穴分別處于導帶底及價帶頂極值點附近很小的范圍。用自由電子近似來描述它們的運動。可把導帶底及價帶頂附近的能帶看成是球對稱的，它們的E（k）關系用自由電子近似來表征。
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