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光伏電池原理及應(yīng)用 版權(quán)信息
- ISBN：9787122187376
- 條形碼：9787122187376 ; 978-7-122-18737-6
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
光伏電池原理及應(yīng)用 本書特色
本書著重介紹了各種光伏電池在科研領(lǐng)域的*新進展與*新概念，包括太陽能發(fā)電的特點、太陽能電池的原理及裝置物性、單晶硅太陽能電池和太陽能電池模板、多晶硅太陽能電池、非晶硅及微晶硅薄膜太陽能電池、太陽能在日常生活中的應(yīng)用等。對于已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)的光伏電池,一并介紹其國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化情況。
本書可供從事太陽能光伏電池及光伏發(fā)電系統(tǒng)研究、設(shè)計、運行和管理等工作的專業(yè)科技人員、技術(shù)管理人員使用，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)師生的參考用書。
光伏電池原理及應(yīng)用 內(nèi)容簡介
本書作者為青年才俊。
本書對多種光伏電池做了全面而有重點的介紹。
本書可以使讀者從光伏電池的基本原理學(xué)起，介紹了各種電池的制造工藝，發(fā)展趨勢等等。
本書深入淺出，是了解光伏電池的*佳，也可以作為學(xué)生教材。
光伏電池原理及應(yīng)用 目錄
1半導(dǎo)體材料1
1?1絕緣體，半導(dǎo)體，導(dǎo)體1
1?2半導(dǎo)體材料的晶體性質(zhì)2
1?2?1半導(dǎo)體材料的晶格結(jié)構(gòu)3
1?2?2常見太陽能電池材料的晶格結(jié)構(gòu)5
1?3半導(dǎo)體能帶6
1?3?1原子能級6
1?3?2能帶的形成8
1?3?3波粒二象性10
1?3?4薛定諤方程11
1?3?5半導(dǎo)體中電子的能量與動量之間的關(guān)系13
1?3?6直接帶隙和間接帶隙半導(dǎo)體15
1?4半導(dǎo)體材料的摻雜16
1?4?1本征半導(dǎo)體16
1?4?2摻雜半導(dǎo)體17
1?4?3雜質(zhì)能級的計算19
1?5載流子分布21
1?5?1費米分布21
1?5?2玻耳茲曼分布24
1?6載流子濃度25
1?7載流子的產(chǎn)生與復(fù)合30
1?7?1載流子的產(chǎn)生30
1?7?2載流子的復(fù)合34
1?8載流子輸運39
1?8?1載流子連續(xù)性方程39
1?8?2載流子的擴散和漂移40
參考文獻41
2半導(dǎo)體接觸43
2?1半導(dǎo)體pn結(jié)43
2?1?1pn結(jié)的形成43
2?1?2pn結(jié)中的空間電荷區(qū)43
2?1?3pn結(jié)的能帶44
2?1?4pn結(jié)的電流電壓特性48
2?1?5pn結(jié)擊穿55
2?2半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)58
2?2?1異型異質(zhì)結(jié)59
2?2?2同型異質(zhì)結(jié)60
2?3金屬半導(dǎo)體接觸61
2?3?1金屬半導(dǎo)體接觸勢壘61
2?3?2半導(dǎo)體表面態(tài)63
2?3?3金屬半導(dǎo)體接觸的電流輸運理論64
2?3?4整流接觸與歐姆接觸66
2?4其他半導(dǎo)體接觸68
2?4?1n+p+隧穿結(jié)68
2?4?2有機半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)68
2?5太陽能電池的分類69
參考文獻71
3太陽能電池基本原理72
3?1太陽光譜與太陽輻射73
3?2光照下的pn結(jié)76
3?2?1光照下pn結(jié)的電流電壓特性78
3?2?2光照下pn結(jié)的量子效率譜81
3?2?3pn結(jié)各參數(shù)對量子效率的影響82
3?3表征太陽能電池的主要參數(shù)86
3?4太陽能電池的效率極限89
3?4?1太陽能電池極限效率的計算89
3?4?2太陽能光譜對太陽能電池極限效率的影響90
3?4?3半導(dǎo)體帶隙與太陽能電池極限效率91
3?5太陽能電池的其他結(jié)構(gòu)92
3?5?1異質(zhì)結(jié)太陽能電池92
3?5?2p?i?n結(jié)太陽能電池93
3?6太陽能電池組件和系統(tǒng)94
3?7太陽能電池原理小結(jié)95
參考文獻97
4晶體硅太陽能電池98
4?1晶體硅太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)98
4?2晶體硅材料的性質(zhì)100
4?3晶體硅太陽能電池設(shè)計101
4?3?1太陽能電池中半導(dǎo)體材料的摻雜101
4?3?2太陽能電池中基區(qū)與發(fā)射區(qū)的厚度104
4?3?3太陽能電池表面108
4?3?4電極109
4?3?5光吸收114
4?4晶體硅太陽能電池的制造118
4?4?1晶體硅的制備118
4?4?2結(jié)的形成122
4?4?3前表面鈍化與減反射層沉積124
4?4?4表面接觸的制作124
4?5多晶硅太陽能電池127
4?6其他結(jié)構(gòu)晶體硅太陽能電池130
4?6?1背面點接觸太陽能電池130
4?6?2hit太陽能電池131
參考文獻132
5硅薄膜太陽能電池134
5?1引言134
5?2材料的性質(zhì)和制備137
5?2?1非晶硅薄膜材料的性質(zhì)與制備137
5?2?2微晶硅薄膜材料的性質(zhì)和制備140
5?2?3多晶硅薄膜材料的性質(zhì)和制備143
5?3器件設(shè)計152
5?3?1非晶硅及微晶硅太陽能電池結(jié)構(gòu)152
5?3?2多晶硅薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)設(shè)計158
參考文獻161
6碲化鎘光伏電池163
6?1碲化鎘電池介紹163
6?2碲化鎘電池發(fā)展歷史164
6?3碲化鎘的物理化學(xué)性質(zhì)166
6?4碲化鎘薄膜沉積172
6?4?1cd和te2蒸氣在表面的冷凝/反應(yīng)173
6?4?2cd和te離子在表面的電化反應(yīng)175
6?4?3前驅(qū)物表面反應(yīng)175
6?5碲化鎘薄膜電池結(jié)構(gòu)176
6?5?1窗口層176
6?5?2cdte 吸收層和cdcl2處理177
6?5?3cds/cdte 互擴散181
6?5?4背接觸184
6?5?5碲化鎘電池的表征與分析186
6?6碲化鎘組件191
6?7碲化鎘薄膜電池展望193
參考文獻196
7銅銦鎵硒光伏電池202
7?1銅銦鎵硒光伏電池基本情況介紹202
7?2銅銦鎵硒的材料性質(zhì)205
7?2?1結(jié)構(gòu)與成分206
7?2?2光學(xué)性質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)208
7?2?3電學(xué)性質(zhì)209
7?2?4表面和晶界211
7?2?5襯底效果213
7?3銅銦鎵硒的沉積方法213
7?3?1襯底和鈉加入214
7?3?2背接觸215
7?3?3共蒸發(fā)cu(inga)se2215
7?3?4預(yù)制層反應(yīng)工藝218
7?3?5其他沉積方法220
7?4銅銦鎵硒電池器件制備220
7?4?1化學(xué)水浴沉積(cbd)220
7?4?2界面效應(yīng)222
7?4?3其他沉積方法223
7?4?4其他緩沖層223
7?4?5透明導(dǎo)電層225
7?4?6高阻窗口層226
7?4?7器件完成227
7?5銅銦鎵硒電池的性能評價227
7?5?1光生電流228
7?5?2復(fù)合230
7?5?3cu(inga)se2/cds界面234
7?5?4寬帶隙和漸變帶隙器件235
7?6銅銦鎵硒電池的量產(chǎn)問題238
7?6?1工藝和設(shè)備238
7?6?2組件制造240
7?6?3組件行為和穩(wěn)定性241
7?6?4生產(chǎn)成本243
7?6?5環(huán)境問題244
7?7銅銦鎵硒電池技術(shù)展望245
參考文獻246
8有機光伏電池256
8?1有機和高分子光伏效應(yīng)的原理256
8?1?1有機材料的光電響應(yīng)過程256
8?1?2有機/高分子材料的光伏過程259
8?2有機和高分子光伏電池的演化和類型263
8?2?1有機單層光伏電池(肖特基電池)263
8?2?2雙層施主/受主異有機質(zhì)結(jié)光伏電池(唐氏電池)264
8?2?3體異質(zhì)結(jié)有機光伏電池266
8?2?4n型納米顆粒/納米棒與p型高分子復(fù)合型光伏電池268
8?2?5雙連續(xù)有序納米結(jié)構(gòu)有機光伏電池(bons)269
8?2?6串聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機光伏電池269
8?2?7“理想”高效有機光伏電池272
8?3有機和高分子光伏電池的制備和表征272
8?3?1有機和高分子光伏電池的制備和穩(wěn)定性272
8?3?2opv產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)274
8?3?3小結(jié)和展望275
參考文獻275
9染料敏化太陽能電池278
9?1染料敏化太陽能電池基本原理278
9?1?1染料敏化太陽能電池背景介紹278
9?1?2染料敏化太陽能電池工作機理279
9?2染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)與材料282
9?2?1tco 電極282
9?2?2金屬氧化物半導(dǎo)體283
9?2?3染料(光敏劑)286
9?2?4氧化還原電解質(zhì)290
9?2?5對電極292
9?2?6封裝材料292
9?3染料敏化太陽能電池的發(fā)展與應(yīng)用292
9?3?1染料敏化太陽能電池的穩(wěn)定性293
9?3?2染料敏化太陽能電池的商業(yè)使用294
9?3?3染料敏化太陽能電池組件的工業(yè)生產(chǎn)295
9?3?4纖維狀染料敏化太陽能電池295
參考文獻297
10高效新概念太陽能電池301
10?1太陽能電池效率分析301
10?2疊層太陽能電池303
10?3中間帶太陽能電池307
10?4上轉(zhuǎn)換器和下轉(zhuǎn)換器311
10?5熱載流子太陽能電池312
10?5?1熱載流子能量分析312
10?5?2熱載流子太陽能電池結(jié)構(gòu)317
10?6碰撞電離太陽能電池318
10?7熱光伏太陽能電池和熱光子轉(zhuǎn)換器321
參考文獻322
11光伏組件在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用323
11?1光伏組件自身成本及其對bos的影響324
11?2光伏組件對系統(tǒng)發(fā)電量的影響326
11?2?1光伏組件結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)發(fā)電量的影響326
11?2?2系統(tǒng)中光伏組件的一致性對系統(tǒng)發(fā)電量的影響328
11?2?3光伏組件類型對系統(tǒng)發(fā)電量的影響329
11?3光伏組件的安全性333
11?4光伏組件能量回收期334
11?5光伏組件的回收334
11?6光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟性335
1?1絕緣體，半導(dǎo)體，導(dǎo)體1
1?2半導(dǎo)體材料的晶體性質(zhì)2
1?2?1半導(dǎo)體材料的晶格結(jié)構(gòu)3
1?2?2常見太陽能電池材料的晶格結(jié)構(gòu)5
1?3半導(dǎo)體能帶6
1?3?1原子能級6
1?3?2能帶的形成8
1?3?3波粒二象性10
1?3?4薛定諤方程11
1?3?5半導(dǎo)體中電子的能量與動量之間的關(guān)系13
1?3?6直接帶隙和間接帶隙半導(dǎo)體15
1?4半導(dǎo)體材料的摻雜16
1?4?1本征半導(dǎo)體16
1?4?2摻雜半導(dǎo)體17
1?4?3雜質(zhì)能級的計算19
1?5載流子分布21
1?5?1費米分布21
1?5?2玻耳茲曼分布24
1?6載流子濃度25
1?7載流子的產(chǎn)生與復(fù)合30
1?7?1載流子的產(chǎn)生30
1?7?2載流子的復(fù)合34
1?8載流子輸運39
1?8?1載流子連續(xù)性方程39
1?8?2載流子的擴散和漂移40
參考文獻41
2半導(dǎo)體接觸43
2?1半導(dǎo)體pn結(jié)43
2?1?1pn結(jié)的形成43
2?1?2pn結(jié)中的空間電荷區(qū)43
2?1?3pn結(jié)的能帶44
2?1?4pn結(jié)的電流電壓特性48
2?1?5pn結(jié)擊穿55
2?2半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)58
2?2?1異型異質(zhì)結(jié)59
2?2?2同型異質(zhì)結(jié)60
2?3金屬半導(dǎo)體接觸61
2?3?1金屬半導(dǎo)體接觸勢壘61
2?3?2半導(dǎo)體表面態(tài)63
2?3?3金屬半導(dǎo)體接觸的電流輸運理論64
2?3?4整流接觸與歐姆接觸66
2?4其他半導(dǎo)體接觸68
2?4?1n+p+隧穿結(jié)68
2?4?2有機半導(dǎo)體材料異質(zhì)結(jié)68
2?5太陽能電池的分類69
參考文獻71
3太陽能電池基本原理72
3?1太陽光譜與太陽輻射73
3?2光照下的pn結(jié)76
3?2?1光照下pn結(jié)的電流電壓特性78
3?2?2光照下pn結(jié)的量子效率譜81
3?2?3pn結(jié)各參數(shù)對量子效率的影響82
3?3表征太陽能電池的主要參數(shù)86
3?4太陽能電池的效率極限89
3?4?1太陽能電池極限效率的計算89
3?4?2太陽能光譜對太陽能電池極限效率的影響90
3?4?3半導(dǎo)體帶隙與太陽能電池極限效率91
3?5太陽能電池的其他結(jié)構(gòu)92
3?5?1異質(zhì)結(jié)太陽能電池92
3?5?2p?i?n結(jié)太陽能電池93
3?6太陽能電池組件和系統(tǒng)94
3?7太陽能電池原理小結(jié)95
參考文獻97
4晶體硅太陽能電池98
4?1晶體硅太陽能電池的基本結(jié)構(gòu)98
4?2晶體硅材料的性質(zhì)100
4?3晶體硅太陽能電池設(shè)計101
4?3?1太陽能電池中半導(dǎo)體材料的摻雜101
4?3?2太陽能電池中基區(qū)與發(fā)射區(qū)的厚度104
4?3?3太陽能電池表面108
4?3?4電極109
4?3?5光吸收114
4?4晶體硅太陽能電池的制造118
4?4?1晶體硅的制備118
4?4?2結(jié)的形成122
4?4?3前表面鈍化與減反射層沉積124
4?4?4表面接觸的制作124
4?5多晶硅太陽能電池127
4?6其他結(jié)構(gòu)晶體硅太陽能電池130
4?6?1背面點接觸太陽能電池130
4?6?2hit太陽能電池131
參考文獻132
5硅薄膜太陽能電池134
5?1引言134
5?2材料的性質(zhì)和制備137
5?2?1非晶硅薄膜材料的性質(zhì)與制備137
5?2?2微晶硅薄膜材料的性質(zhì)和制備140
5?2?3多晶硅薄膜材料的性質(zhì)和制備143
5?3器件設(shè)計152
5?3?1非晶硅及微晶硅太陽能電池結(jié)構(gòu)152
5?3?2多晶硅薄膜太陽能電池結(jié)構(gòu)設(shè)計158
參考文獻161
6碲化鎘光伏電池163
6?1碲化鎘電池介紹163
6?2碲化鎘電池發(fā)展歷史164
6?3碲化鎘的物理化學(xué)性質(zhì)166
6?4碲化鎘薄膜沉積172
6?4?1cd和te2蒸氣在表面的冷凝/反應(yīng)173
6?4?2cd和te離子在表面的電化反應(yīng)175
6?4?3前驅(qū)物表面反應(yīng)175
6?5碲化鎘薄膜電池結(jié)構(gòu)176
6?5?1窗口層176
6?5?2cdte 吸收層和cdcl2處理177
6?5?3cds/cdte 互擴散181
6?5?4背接觸184
6?5?5碲化鎘電池的表征與分析186
6?6碲化鎘組件191
6?7碲化鎘薄膜電池展望193
參考文獻196
7銅銦鎵硒光伏電池202
7?1銅銦鎵硒光伏電池基本情況介紹202
7?2銅銦鎵硒的材料性質(zhì)205
7?2?1結(jié)構(gòu)與成分206
7?2?2光學(xué)性質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)208
7?2?3電學(xué)性質(zhì)209
7?2?4表面和晶界211
7?2?5襯底效果213
7?3銅銦鎵硒的沉積方法213
7?3?1襯底和鈉加入214
7?3?2背接觸215
7?3?3共蒸發(fā)cu(inga)se2215
7?3?4預(yù)制層反應(yīng)工藝218
7?3?5其他沉積方法220
7?4銅銦鎵硒電池器件制備220
7?4?1化學(xué)水浴沉積(cbd)220
7?4?2界面效應(yīng)222
7?4?3其他沉積方法223
7?4?4其他緩沖層223
7?4?5透明導(dǎo)電層225
7?4?6高阻窗口層226
7?4?7器件完成227
7?5銅銦鎵硒電池的性能評價227
7?5?1光生電流228
7?5?2復(fù)合230
7?5?3cu(inga)se2/cds界面234
7?5?4寬帶隙和漸變帶隙器件235
7?6銅銦鎵硒電池的量產(chǎn)問題238
7?6?1工藝和設(shè)備238
7?6?2組件制造240
7?6?3組件行為和穩(wěn)定性241
7?6?4生產(chǎn)成本243
7?6?5環(huán)境問題244
7?7銅銦鎵硒電池技術(shù)展望245
參考文獻246
8有機光伏電池256
8?1有機和高分子光伏效應(yīng)的原理256
8?1?1有機材料的光電響應(yīng)過程256
8?1?2有機/高分子材料的光伏過程259
8?2有機和高分子光伏電池的演化和類型263
8?2?1有機單層光伏電池(肖特基電池)263
8?2?2雙層施主/受主異有機質(zhì)結(jié)光伏電池(唐氏電池)264
8?2?3體異質(zhì)結(jié)有機光伏電池266
8?2?4n型納米顆粒/納米棒與p型高分子復(fù)合型光伏電池268
8?2?5雙連續(xù)有序納米結(jié)構(gòu)有機光伏電池(bons)269
8?2?6串聯(lián)結(jié)構(gòu)的有機光伏電池269
8?2?7“理想”高效有機光伏電池272
8?3有機和高分子光伏電池的制備和表征272
8?3?1有機和高分子光伏電池的制備和穩(wěn)定性272
8?3?2opv產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)274
8?3?3小結(jié)和展望275
參考文獻275
9染料敏化太陽能電池278
9?1染料敏化太陽能電池基本原理278
9?1?1染料敏化太陽能電池背景介紹278
9?1?2染料敏化太陽能電池工作機理279
9?2染料敏化太陽能電池的結(jié)構(gòu)與材料282
9?2?1tco 電極282
9?2?2金屬氧化物半導(dǎo)體283
9?2?3染料(光敏劑)286
9?2?4氧化還原電解質(zhì)290
9?2?5對電極292
9?2?6封裝材料292
9?3染料敏化太陽能電池的發(fā)展與應(yīng)用292
9?3?1染料敏化太陽能電池的穩(wěn)定性293
9?3?2染料敏化太陽能電池的商業(yè)使用294
9?3?3染料敏化太陽能電池組件的工業(yè)生產(chǎn)295
9?3?4纖維狀染料敏化太陽能電池295
參考文獻297
10高效新概念太陽能電池301
10?1太陽能電池效率分析301
10?2疊層太陽能電池303
10?3中間帶太陽能電池307
10?4上轉(zhuǎn)換器和下轉(zhuǎn)換器311
10?5熱載流子太陽能電池312
10?5?1熱載流子能量分析312
10?5?2熱載流子太陽能電池結(jié)構(gòu)317
10?6碰撞電離太陽能電池318
10?7熱光伏太陽能電池和熱光子轉(zhuǎn)換器321
參考文獻322
11光伏組件在發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用323
11?1光伏組件自身成本及其對bos的影響324
11?2光伏組件對系統(tǒng)發(fā)電量的影響326
11?2?1光伏組件結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)發(fā)電量的影響326
11?2?2系統(tǒng)中光伏組件的一致性對系統(tǒng)發(fā)電量的影響328
11?2?3光伏組件類型對系統(tǒng)發(fā)電量的影響329
11?3光伏組件的安全性333
11?4光伏組件能量回收期334
11?5光伏組件的回收334
11?6光伏發(fā)電系統(tǒng)的經(jīng)濟性335
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光伏電池原理及應(yīng)用 作者簡介
王東，北京大學(xué)工學(xué)院，特聘研究員，博導(dǎo)，長期從事太陽能光伏研究，先后在美國羅格斯大學(xué)（Rutgers University）、美國可再生能源國家實驗室（NREL）進行光伏發(fā)電技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。其研究領(lǐng)域涵蓋第二代薄膜（CIGS電池、聚光電池）和第三代（染料敏化電池、有機電池）光伏技術(shù)的研發(fā)，并取得多項重大成果。他的團隊開發(fā)出的聚光薄膜電池效率超過21%，是現(xiàn)今世界上在連續(xù)光照下效率最高的薄膜電池。王東博士在知名科學(xué)刊物和專業(yè)會議上已發(fā)表近20篇論文，是美國化學(xué)學(xué)會、材料學(xué)會會員和Sigma Xi成員，并被收錄進美國科技名人錄（Marquis Who’s Who in Science and Engineering）。2007年在美國硅谷創(chuàng)辦Optony Inc.，在對光伏發(fā)電系統(tǒng)進行設(shè)計與工程管理的實踐當(dāng)中，王東博士對世界各國的新能源特別是光伏相關(guān)政策進行了深入的研究，不但為光伏電力投資人節(jié)省了大量成本，同時也為產(chǎn)業(yè)政策措施的導(dǎo)向與制定積累了實際操作經(jīng)驗。王東博士于2009年被聘為北京大學(xué)工學(xué)院特聘研究員，博士生導(dǎo)師。
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