光伏材料学

本书重点介绍光伏器件的工作原理及特性参数、各类电池的材料、结构与制备技术，力图从材料学的角度解析各类太阳能电池的材料-结构-性能之间的关系。全书共分7章，第1章介绍太阳电池的发展史及发展方向。第2章介绍半导体及p-n结相关基础知识，太阳能电池相关基础知识。第3～7章分别介绍了晶体硅太阳电池、Ⅲ-Ⅴ族化合物电池、非晶硅薄膜电池、铜铟硒薄膜太阳电池、染料敏化电池与有机电池的原理、器件结构及性能。
本书可作为新能源材料与器件、光电材料、功能材料等相关专业本科生、研究生专业基础课教材，也可作为太阳能电池、硅材料等光伏行业生产企业技术指导参考书。

第1章 绪论
1.1 太阳与太阳能
1.1.1 太阳是地球和大气的能量源泉
1.1.2 太阳常数和大气质量
1.1.3 太阳光谱分布
1.1.4 太阳辐射能量的影响因素
1.2 光伏发电历史与现状
1.2.1 光伏发展过程的里程碑
1.2.2 光伏发展历史的启示——寻找新材料，开发新技术，开拓新领域
思考题及习题
第2章 光伏原理基础
2.1 半导体基础
2.1.1 半导体中电子态与能带结构
2.1.2 半导体中的杂质与缺陷
2.1.3 平衡态载流子分布
2.1.4 半导体光吸收
2.1.5 非平衡载流子的产生与复合
2.1.6 载流子输运性质
2.2 半导体p-n结基础
2.2.1 热平衡的p-n结
2.2.2 p-n结伏安特性
2.2.3 异质结
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-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
思考题及习题
第3章 晶体硅电池
3.1 晶体硅太阳电池
3.1.1 早期的硅太阳电池
3.1.2 传统的空间电池
3.1.3 紫电池
3.1.4 黑体电池
3.1.5 表面钝化
3.1.6 PERL电池设计
3.2 高效晶体硅电池
3.2.1 丝网印刷电池
3.2.2 掩埋栅太阳电池
3.2.3 高效背面点接触电极电池
3.2.4 异质结电池
3.2.5 Pluto电池
思考题及习题
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族化合物太阳电池
4.3.1 GaAs基系单结太阳电池
4.3.2 GaAs基系多结叠层太阳电池
4.3.3 Ⅲ-Ⅴ族聚光太阳电池
4.3.4 薄膜型Ⅲ-Ⅴ族太阳电池
4.4 Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳电池的研究热点
4.4.1 更多结(三结以上)叠层电池的研究
4.4.2 Ⅲ-Ⅴ族量子阱、量子点太阳电池
4.4.3 热光伏电池
4.4.4 分光谱太阳电池
4.4.5 其他类型新概念太阳电池
思考题及习题
第5章 硅基薄膜太阳电池
5.1 硅基薄膜物理基础及其材料特性
5.1.1 硅基薄膜材料的研究历史和发展现状
5.1.2 非晶硅基薄膜材料的结构和电子态
5.1.3 非晶硅基薄膜材料的电学特性
5.1.4 非晶硅基薄膜材料的光学特性
5.1.5 非晶硅基薄膜材料的光致变化
5.2 非晶硅基薄膜材料制备方法和沉积动力学
5.2.1 非晶硅基薄膜材料制备方法
5.2.2 硅基薄膜材料制备过程中的反应动力学
5.2.3 氢稀释的作用以及对薄膜硅材料微结构的影响
5.3 硅基薄膜太阳电池
5.3.1 单结硅基薄膜太阳电池
5.3.2 多结硅基薄膜太阳电池
5.4 硅基薄膜太阳电池的产业化
5.4.1 非晶硅基薄膜太阳电池的优势
5.4.2 硅基薄膜太阳电池所面临的挑战
5.4.3 硅基薄膜太阳电池的发展方向
思考题及习题
第6章 铜铟镓硒薄膜太阳电池
6.1 CIGS薄膜太阳电池发展史
6.2 CIGS薄膜太阳电池吸收层材料
6.2.1 CIGS薄膜材料
6.2.2 CIGS薄膜的制备方法
6.3 CIGS薄膜太阳电池
6.3.1 CIGS薄膜太阳电池的异质结特性
6.3.2 CIGS薄膜电池的结构
6.3.3 CIGS薄膜太阳电池的器件性能
6.4 柔性衬底CIGS薄膜太阳电池
6.4.1 柔性衬底CIGS薄膜太阳电池的性能特点
6.4.2 柔性金属衬底CIGS太阳电池
6.4.3 聚合物衬底CIGS薄膜电池
6.4.4 CIGS柔性光伏组件
6.5 CIGS薄膜太阳电池的发展动向
6.5.1 无Cd缓冲层
6.5.2 其他Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族化合物半导体材料
6.5.3 叠层电池
思考题及习题
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