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太陽電池物理與器件 版權(quán)信息
- ISBN：9787306075987
- 條形碼：9787306075987 ; 978-7-306-07598-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
太陽電池物理與器件 內(nèi)容簡介
本教材主要針對材料、能源、物理等學科高年級學生及研究生學習太陽電池物理與器件的需求而編撰，是一本聚焦于太陽電池基礎物理、光電設計、分析手段、器件模擬等方面的工程化訓練指導教材。本書內(nèi)容分為兩大部分：與太陽電池相關的光學、半導體學等物理基礎（**章、第二章）和晶體硅太陽電池的原理、測試及發(fā)展（后五章）。本書還專門設置了一章，系統(tǒng)地介紹太陽電池的模擬方法及常用軟件。
太陽電池物理與器件 目錄
第1章 光與太陽光
1.1 光的性質(zhì)
1.1.1 光的波粒二象性
1.1.2 光子的能量
1.1.3 光子通量
1.1.4 光譜輻照度
1.2 太陽和太陽光
1.2.1 黑體輻射
1.2.2 太陽結(jié)構(gòu)
1.2.3 太陽的輻照
1.2.4 光伏組件上的太陽輻照
1.3 大氣質(zhì)量與標準太陽光譜
1.3.1 大氣質(zhì)量
1.3.2 標準太陽光譜
參考文獻
第2章 半導體物理基礎
2.1 半導體材料及其特性
2.1.1 半導體材料
2.1.2 半導體的導電性
2.1.3 硅的晶體結(jié)構(gòu)及其特征
2.2 能帶理論
2.2.1 能帶的形成
2.2.2 固體的導電性
2.2.3 直接帶隙和間接帶隙
2.2.4 半導體中的量子態(tài)密度
2.3 半導體的摻雜
2.3.1 波矢空間載流子的統(tǒng)計分布
2.3.2 本征半導體硅與非本征半導體硅
2.3.3 半導體的摻雜(n型硅和p型硅)
2.3.4 雜質(zhì)半導體的載流子濃度
2.3.5 重摻雜簡并半導體
2.3.6 深能級雜質(zhì)
2.4 半導體中載流子的輸運
2.4.1 準平衡狀態(tài)下的載流子
2.4.2 載流子的產(chǎn)生
2.4.3 載流子的復合
2.4.4 栽流子的漂移和擴散
2.5 半導體p-n結(jié)
2.5.1 p-n結(jié)的形成及其能帶
2.5.2 熱平衡狀態(tài)下的p-n結(jié)
2.5.3 準平衡狀態(tài)下的p-n結(jié)
參考文獻
第3章 太陽電池基礎
3.1 太陽電池工作原理
3.2 太陽電池光譜特征
3.2.1 量子效率
3.2.2 光譜響應
3.3 太陽電池輸出特性
3.3.1 太陽電池I一V曲線
3.3.2 電池特性參數(shù)及光電轉(zhuǎn)換效率
3.4 影響太陽電池性能的因素
3.4.1 特征電阻對太陽電池性能的影響
3.4.2 溫度對太陽電池性能的影響
3.4.3 光照強度對太陽電池性能的影響
3.5 雙二極管等效電路模型
3.5.1 理想因子
3.5.2 雙二極管等效電路
3.5.3 J02的來源
參考文獻
第4章 太陽電池的測試及分析
4.1 太陽電池電流一電壓特性曲線測試
4.1.1 太陽光模擬器
4.1.2 太陽電池的測試
4.1.3 ，I一V測試曲線的分析
4.2 Jsc一Voc、Suns一Voc測試
4.2.1 Jsc一Voc測試
4.2.2 Suns一Voc測試
4.2.3 串聯(lián)電阻的提取和分析
4.3 反射光譜和量子效率譜測試
4.3.1 反射光譜測量及分析
4.3.2 外量子效率(EQE)譜測試
4.3.3 量子效率譜線分析
4.4 少子壽命測試
4.4.1 少子壽命測試的意義
4.4.2 少子壽命測試方法
4.4.3 基于光電導(PCD)技術(shù)的少子壽命測試
4.4.4 基于表面光電壓(SPV)技術(shù)的少子壽命測試
4.4.5 其他少子壽命測試方法
4.5 接觸電阻測試
4.5.1 歐姆接觸結(jié)構(gòu)的接觸電阻測試
4.5.2 非歐姆接觸結(jié)構(gòu)的接觸電阻測試
4.6 發(fā)射光譜測試
4.6.1 電致發(fā)光(EL)測試
4.6.2 光致發(fā)光(PL)測試
4.6.3 EL與PL的應用場景
4.7 其他測試表征
4.7.1 ECV測試
4.7.2 方塊電阻測試
參考文獻
第5章 高效太陽電池的發(fā)展
5.1 太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率極限
5.1.1 SQ(Shockley-Queisser)模型
5.1.2 本征復合模型
5.1.3 Richter模型
5.1.4 選擇比模型
5.2 太陽電池性能損耗分析
5.2.1 光學損耗與太陽電池光管理
5.2.2 復合損耗及表面鈍化
5.2.3 電阻損耗
5.2.4 前電極的設計
5.3 高效晶體硅太陽電池實例
5.3.1 選擇性發(fā)射極(SE)
5.3.2 PERC電池系列
5.3.3 n型高效電池、PERT及TOPCon
5.3.4 硅基異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽電池
5.3.5 新型鈍化接觸太陽電池
參考文獻
第6章 晶體硅太陽電池技術(shù)
6.1 硅太陽電池基片生產(chǎn)技術(shù)
6.1.1 高純硅材料生產(chǎn)技術(shù)
6.1.2 太陽電池用硅晶體的生長
6.1.3 硅片的切割及測試
6.1.4 硅片的清洗
6.1.5 硅片的制絨
6.2 晶體硅的擴散
6.2.1 擴散原理
6.2.2 擴散技術(shù)
6.2.3 擴散設備
6.3 鈍化和減反技術(shù)
6.3.1 氮化硅薄膜鈍化和減反技術(shù)
6.3.2 氧化硅鈍化技術(shù)
6.3.3 氧化鋁鈍化技術(shù)
6.3.4 非晶硅鈍化技術(shù)
6.4 .電極的絲網(wǎng)印刷技術(shù)
6.4.1 絲網(wǎng)印刷原理
6.4.2 印刷用網(wǎng)版
6.4.3 漿料
6.4.4 電極漿料的燒結(jié)
參考文獻
第7章 太陽電池的模擬
7.1 FDTD
7.1.1 軟件簡介
7.1.2 FDTD法基本原理
7.1.3 FDTD法在太陽電池中的應用
7.2 PC1D
7.2.1 軟件簡介
7.2.2 PC1D基本原理
7.2.3 PC1D在太陽電池中的應用
7.3 Griddler Pro
7.3.1 軟件簡介
7.3.2 Griddler Pro基本原理
7.3.3 Griddler Pro在太陽電池中的應用
7.4 Quokka
7.4.1 軟件簡介
7.4.2 Quokka基本原理
7.4.3 Quokka在太陽陽電池中的應用
7.5 Sentaurus TCAD、 Silva
1.1 光的性質(zhì)
1.1.1 光的波粒二象性
1.1.2 光子的能量
1.1.3 光子通量
1.1.4 光譜輻照度
1.2 太陽和太陽光
1.2.1 黑體輻射
1.2.2 太陽結(jié)構(gòu)
1.2.3 太陽的輻照
1.2.4 光伏組件上的太陽輻照
1.3 大氣質(zhì)量與標準太陽光譜
1.3.1 大氣質(zhì)量
1.3.2 標準太陽光譜
參考文獻
第2章 半導體物理基礎
2.1 半導體材料及其特性
2.1.1 半導體材料
2.1.2 半導體的導電性
2.1.3 硅的晶體結(jié)構(gòu)及其特征
2.2 能帶理論
2.2.1 能帶的形成
2.2.2 固體的導電性
2.2.3 直接帶隙和間接帶隙
2.2.4 半導體中的量子態(tài)密度
2.3 半導體的摻雜
2.3.1 波矢空間載流子的統(tǒng)計分布
2.3.2 本征半導體硅與非本征半導體硅
2.3.3 半導體的摻雜(n型硅和p型硅)
2.3.4 雜質(zhì)半導體的載流子濃度
2.3.5 重摻雜簡并半導體
2.3.6 深能級雜質(zhì)
2.4 半導體中載流子的輸運
2.4.1 準平衡狀態(tài)下的載流子
2.4.2 載流子的產(chǎn)生
2.4.3 載流子的復合
2.4.4 栽流子的漂移和擴散
2.5 半導體p-n結(jié)
2.5.1 p-n結(jié)的形成及其能帶
2.5.2 熱平衡狀態(tài)下的p-n結(jié)
2.5.3 準平衡狀態(tài)下的p-n結(jié)
參考文獻
第3章 太陽電池基礎
3.1 太陽電池工作原理
3.2 太陽電池光譜特征
3.2.1 量子效率
3.2.2 光譜響應
3.3 太陽電池輸出特性
3.3.1 太陽電池I一V曲線
3.3.2 電池特性參數(shù)及光電轉(zhuǎn)換效率
3.4 影響太陽電池性能的因素
3.4.1 特征電阻對太陽電池性能的影響
3.4.2 溫度對太陽電池性能的影響
3.4.3 光照強度對太陽電池性能的影響
3.5 雙二極管等效電路模型
3.5.1 理想因子
3.5.2 雙二極管等效電路
3.5.3 J02的來源
參考文獻
第4章 太陽電池的測試及分析
4.1 太陽電池電流一電壓特性曲線測試
4.1.1 太陽光模擬器
4.1.2 太陽電池的測試
4.1.3 ，I一V測試曲線的分析
4.2 Jsc一Voc、Suns一Voc測試
4.2.1 Jsc一Voc測試
4.2.2 Suns一Voc測試
4.2.3 串聯(lián)電阻的提取和分析
4.3 反射光譜和量子效率譜測試
4.3.1 反射光譜測量及分析
4.3.2 外量子效率(EQE)譜測試
4.3.3 量子效率譜線分析
4.4 少子壽命測試
4.4.1 少子壽命測試的意義
4.4.2 少子壽命測試方法
4.4.3 基于光電導(PCD)技術(shù)的少子壽命測試
4.4.4 基于表面光電壓(SPV)技術(shù)的少子壽命測試
4.4.5 其他少子壽命測試方法
4.5 接觸電阻測試
4.5.1 歐姆接觸結(jié)構(gòu)的接觸電阻測試
4.5.2 非歐姆接觸結(jié)構(gòu)的接觸電阻測試
4.6 發(fā)射光譜測試
4.6.1 電致發(fā)光(EL)測試
4.6.2 光致發(fā)光(PL)測試
4.6.3 EL與PL的應用場景
4.7 其他測試表征
4.7.1 ECV測試
4.7.2 方塊電阻測試
參考文獻
第5章 高效太陽電池的發(fā)展
5.1 太陽電池光電轉(zhuǎn)換效率極限
5.1.1 SQ(Shockley-Queisser)模型
5.1.2 本征復合模型
5.1.3 Richter模型
5.1.4 選擇比模型
5.2 太陽電池性能損耗分析
5.2.1 光學損耗與太陽電池光管理
5.2.2 復合損耗及表面鈍化
5.2.3 電阻損耗
5.2.4 前電極的設計
5.3 高效晶體硅太陽電池實例
5.3.1 選擇性發(fā)射極(SE)
5.3.2 PERC電池系列
5.3.3 n型高效電池、PERT及TOPCon
5.3.4 硅基異質(zhì)結(jié)(SHJ)太陽電池
5.3.5 新型鈍化接觸太陽電池
參考文獻
第6章 晶體硅太陽電池技術(shù)
6.1 硅太陽電池基片生產(chǎn)技術(shù)
6.1.1 高純硅材料生產(chǎn)技術(shù)
6.1.2 太陽電池用硅晶體的生長
6.1.3 硅片的切割及測試
6.1.4 硅片的清洗
6.1.5 硅片的制絨
6.2 晶體硅的擴散
6.2.1 擴散原理
6.2.2 擴散技術(shù)
6.2.3 擴散設備
6.3 鈍化和減反技術(shù)
6.3.1 氮化硅薄膜鈍化和減反技術(shù)
6.3.2 氧化硅鈍化技術(shù)
6.3.3 氧化鋁鈍化技術(shù)
6.3.4 非晶硅鈍化技術(shù)
6.4 .電極的絲網(wǎng)印刷技術(shù)
6.4.1 絲網(wǎng)印刷原理
6.4.2 印刷用網(wǎng)版
6.4.3 漿料
6.4.4 電極漿料的燒結(jié)
參考文獻
第7章 太陽電池的模擬
7.1 FDTD
7.1.1 軟件簡介
7.1.2 FDTD法基本原理
7.1.3 FDTD法在太陽電池中的應用
7.2 PC1D
7.2.1 軟件簡介
7.2.2 PC1D基本原理
7.2.3 PC1D在太陽電池中的應用
7.3 Griddler Pro
7.3.1 軟件簡介
7.3.2 Griddler Pro基本原理
7.3.3 Griddler Pro在太陽電池中的應用
7.4 Quokka
7.4.1 軟件簡介
7.4.2 Quokka基本原理
7.4.3 Quokka在太陽陽電池中的應用
7.5 Sentaurus TCAD、 Silva
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