太阳能电池原理与应用

全书分为8章，内容包括 ：能源与环境问题、我国的 能源概述、太阳能的利用方 式、光伏发电技术的发展及 我国光伏产业的发展现状； 太阳辐射的基础知识及太阳 能资源的分布情况；太阳能 光伏电池所涉及的固体物理 与半导体物理的基础理论、 光生伏特效应的基本原理及 光伏电池的基本特性；晶体 硅太阳能光伏电池材料的制 造工艺；晶体硅太阳能光伏 电池组件的结构组成与制造 工艺；光伏发电系统以及其 他种类太阳能光伏电池的材 料及组件组成。每章末均附 有课后复习思考题，可供读 者巩固本章学习的知识与运 用。 本书为高等学校太阳能 光伏发电相关专业的本科生 教学用书，也可供从事太阳 能光伏发电工作的工程技术 人员阅读参考。

1 绪论 1.1 能源与环境问题 1.1.1 能源的概念 1.1.2 能源的分类 1.1.3 能源与社会发展 1.1.4 可再生能源 1.2 我国能源概述 1.2.1 我国能源现状 1.2.2 我国能源问题与对策 1.2.3 我国可再生能源发展现状与前景 1.3 太阳能的利用 1.3.1 太阳能的特点 1.3.2 太阳能的利用方式 1.3.3 我国利用太阳能的历史 1.4 太阳能光伏电池发电技术的发展史 1.4.1 太阳能光伏电池的发展史 1.4.2 太阳能光伏发电产业的发展现状 1.5 我国太阳能光伏电池的发展史及产业发展现状 1.5.1 我国太阳能光伏电池的发展史 1.5.2 我国太阳能光伏电池产业发展现状 复习思考题 2 太阳辐射 2.1 太阳及与地球的天文关系 2.1.1 太阳 2.1.2 地球的公转与自转 2.1.3 天球及天球坐标系 2.1.4 太阳时与太阳位置 2.2 太阳辐射 2.2.1 太阳光谱 2.2.2 太阳辐射 2.2.3 太阳常数 2.2.4 太阳辐射强度 2.3 太阳能资源的分布 2.3.1 全球太阳能资源的分布 2.3.2 我国太阳能资源的分布 复习思考题 3 半导体物理基础 3.1 半导体结构 3.1.1 固体类型 3.1.2 空间晶格 3.1.3 固体中的缺陷和杂质 3.2 能带理论 3.2.1 原子的能级和晶体的能带 3.2.2 导体、半导体、绝缘体的能带 3.2.3 克勒尼希-彭尼模型 3.3 固体中电的传导 3.3.1 能带与键模型 3.3.2 漂移电流 3.3.3 电子有效质量 3.3.4 空穴的概念 3.3.5 能带的三维扩展 3.4 状态密度与费米能级 3.4.1 状态密度 3.4.2 费米分布函数 3.5 平衡半导体 3.5.1 电子和空穴的平衡分布 3.5.2 热平衡电子浓度 3.5.3 本征载流子浓度 3.5.4 掺杂原子与能级 3.5.5 非本征半导体 3.6 载流子输运现象 3.6.1 载流子溧移 3.6.2 载流子扩散 3.7 半导体中的非平衡载流子 3.7.1 非平衡载流子的产生与复合 3.7.2 载流子复合机制 3.7.3 表面复合与其他结构缺陷复合 3.7.4 陷阱效应 3.8 pn结 3.8.1 基本假设 3.8.2 空间电荷区的形成与内建电势差 3.8.3 电场强度与电势 3.8.4 pn结的电压电流关系 3.9 金属-半导体结 3.9.1 整流接触 3.9.2 欧姆接触 3.10 异质结 复习思考题 4 太阳能电池的基本原理 4.1 半导体与光的相互作用 4.1.1 半导体的基本光学性能 4.1.2 半导体的光吸收机制 4.1.3 直接跃迁和间接跃迁 4.2 晶体硅太阳电池基本结构与原理 4.2.1 晶体硅太阳电池基本结构 4.2.2 光生伏特效应 4.3 太阳能电池的效率损失与改善 4.3.1 太阳能电池效率的损失原因 4.3.2 改善太阳能电池效率方法 4.4 太阳能电池的等效电路 4.4.1 理想等效电路图 4.4.2 考虑到串联电阻及并联电阻的等效电路 4.4.3 串联电阻（Rs）与并联电阻（Rsh）的计算（斜率测定法） 4.4.4 环境因素对电路性能的影响 4.5 太阳能电池的串并联 4.5.1 平衡串并联 4.5.2 不平衡串并联 复习思考题 5 晶体硅太阳能光伏电池材料制造工艺 5.1 多晶硅原料的制造工艺 5.1.1 硅材料的理化特性 5.1.2 金属硅的制造 5.1.3 三氯氢硅氢还原法制造多晶硅 5.1.4 硅烷热解法制造多晶硅 5.1.5 多晶硅的其他制造方法 5.2 单晶硅棒的制造工艺 5.2.1 直拉法制造单晶硅棒 5.2.2 连续加料直拉法 5.2.3 磁控直拉法 5.2.4 悬浮区熔法制造单晶硅棒 5.3 多晶硅锭的铸造工艺 5.3.1 多晶硅锭的铸造原理 5.3.2 布里奇曼法 5.3.3 热交换法 5.3.4 浇筑法 5.3.5 电磁铸造法 5.3.6 多晶硅锭的掺杂 5.4 晶硅材料的切割工艺 5.4.1 晶体硅片的规格 5.4.2 切片前的处理过程 5.4.3 切片工艺 5.4.4 多晶硅片的直接制造技术 5.4.5 硅片的等级标准 5.5 晶硅太阳能光伏电池片的制造工艺及质量控制 5.5.1 表面处理 5.5.2 扩散制结 5.5.3 刻蚀与去除磷硅玻璃 5.5.4 镀减反射膜 5.5.5 印刷电极 5.5.6 烧结工艺 5.5.7 质量检测方法 复习思考题 6 晶体硅太阳能光伏电池组件制造工艺 6.1 太阳能光伏电池组件的主要封装材料 6.1.1 电池片 6.1.2 钢化玻璃 6.1.3 EVA胶膜 6.1.4 TPT背板 6.1.5 其他材料 6.2 组件的封装工艺 6.2.1 激光划片 6.2.2 电池片检测与分选 6.2.3 电极焊接 6.2.4 叠层 6.2.5 层压 6.2.6 修边及装框 6.2.7 接线盒焊接 6.2.8 组件测试 6.2.9 包装入