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內容簡介

　　隨著對能源需求的不斷增加以及對生存環境的不斷重視，人們逐漸將目光轉嚮儲量極其豐富而又清潔無汙染的太陽能，半導體光伏器件因而越來越為人們所重視。《新興微納電子技術叢書：半導體光伏器件》講述瞭半導體光伏器件的基本工作原理，論述瞭主流的矽基、Ⅲ—Ⅴ族化閤物以及傳統薄膜太陽能電池，介紹瞭新近迅速發展的染料敏化太陽能電池和有機太陽能電池，最後對跨越現有極限、獲得高效太陽能電池的一些新思路、新方法做瞭總結。
　　《新興微納電子技術叢書：半導體光伏器件》可作為半導體專業高年級本科生以及研究生的教材，對從事半導體光伏太陽能器件研究的科研人員和工程師也有重要的參考價值，材料、能源、信息等領域的科技人員以及對半導體光伏器件感興趣的其他相關人員也可從《新興微納電子技術叢書：半導體光伏器件》中學到相關知識。

作者簡介

　　張春福，新加坡國立大學博士、博士後.2010年迴國任西安電子科技大學副教授。主持或參與國傢自然科學基金、重大專項、973、總裝預研、歸國人員基金等項目十餘項，參與齣版外文專著2部，在國際主流期刊及會議發錶論文50餘篇。主要研究方嚮為有機及鈣鈦礦光伏器件、Ⅲ族氮化物材料與器件、IV族鍺锡材料與器件等。

內頁插圖

目錄

第1章 太陽能與太陽能電池
1.1 能源消耗與太陽能
1.2 光伏效應及應用
1.3 太陽能電池的發展
1.4 太陽能電池的特性
1.4.1 光電流與量子效率
1.4.2 開路電壓
1.4.3 光電轉換效率
1.4.4 串聯電阻
1.4.5 非理想的二極管特性
1.5 太陽能電池的應用
本章參考文獻

第二章 太陽能電池基礎
2.1 光子與太陽能光譜
2.1.1 黑體輻射
2.1.2 太陽能光譜及大氣質量
2.2 太陽能電池器件原理
2.2.1 半導體材料的基本屬性
2.2.2 載流子的産生、復閤與輸運
2.2.3 半導體結
2.3 太陽能電池的效率上限
2.3.1 細緻平衡原理
2.3.2 太陽能電池的最高效率
本章參考文獻

第三章 晶體矽太陽能電池
3.1 矽製造工藝
3.1.1 矽材料
3.1.2 太陽能級矽材料
3.1.3 單晶矽的製造
3.1.4 多晶矽的製造
3.1.5 國內太陽能級矽現狀
3.2 晶體矽太陽能電池原理及基本結構
3.2.1 晶體矽太陽能電池的原理
3.2.2 晶體矽太陽能電池的基本結構
3.3 晶體矽太陽能電池電特性及限製因素
3.3.1 晶體矽太陽能電池的電特性
3.3.2 晶體矽太陽能電池效率限製因素
3.4 工業生産中的晶體矽太陽能電池結構與製備流程
3.4.1 工業晶體矽太陽能電池結構
3.4.2 工業化基本製作流程
3.5 工藝詳解及改進
3.5.1 絲網印刷
3.5.2 薄晶圓工藝
3.5.3 錶麵鈍化工藝
3.5.4 選擇性發射極技術
3.5.5 快速加熱技術
3.6 製造多晶矽太陽能電池的一些特殊方法
3.6.1 多晶矽太陽能電池的除雜
3.6.2 氫鈍化工藝
3.6.3 光捕獲工藝
3.7 高效晶體矽太陽能電池技術和結構
3.7.1 帶狀矽技術
3.7.2 高效低阻矽太陽能電池
3.7.3 鈍化發射極和背麵結構電池
3.7.4 發射極鈍化及背部局部擴散結構電池
3.7.5 刻槽埋柵技術
3.7.6 傾斜蒸鍍金屬接觸式太陽能電池
3.7.7 金屬穿孔捲繞技術
3.7.8 插指狀背電極結構電池
3.7.9 熱載流子太陽能電池
3.7.10 背高效錶麵反射太陽能電池
3.7.11 異質結結構電池
3.8 晶體矽太陽能電池展望
本章參考文獻

第四章 高效的Ⅲ-Ⅴ族單結及多結太陽能電池
4.1 Ⅲ-Ⅴ族半導體材料
4.1.1 Ⅲ-Ⅴ族半導體材料的命名
4.1.2 Ⅲ-Ⅴ族半導體材料的性質
4.2 Ⅲ-Ⅴ族半導體太陽能電池的應用
4.2.1 空間應用
4.2.2 陸地能源應用
4.3 Ⅲ-Ⅴ族單結及多結太陽能電池基礎
4.3.1 直接帶隙與間接帶隙
4.3.2 單結及多結太陽能電池效率的原理限製
4.3.3 光譜分離
4.3.4 器件結構
4.4 GaInP／GaAs／Ge多結電池發展及存在問題
4.4.1 GaInP太陽能電池
4.4.2 GaAs太陽能電池
4.4.3 Ge太陽能電池
4.4.4 隧道結
4.5 高效多結太陽能電池的發展
4.5.1 高效多結太陽能電池存在的問題
4.5.2 高效多結太陽能電池的發展
本章參考文獻

第五章 非晶矽基薄膜太陽能電池
5.1 非晶矽基太陽能電池介紹
5.2 非晶矽材料的特性
5.2.1 非晶矽材料的研究和發展現狀
5.2.2 原子結構
5.2.3 非晶矽材料的電子態
5.2.4 非晶矽的摻雜和電學特性
5.2.5 非晶矽閤金的帶寬調整
5.2.6 非晶矽基薄膜材料的光學性質
5.3 非晶矽薄膜的製備技術和非晶矽電池的産業化
5.3.1 常見的a-si薄膜製備技術
5.3.2 非晶矽薄膜生長過程中的反應動力學
5.3.3 等離子增強化學氣相沉積
5.3.4 熱絲化學氣相沉積
5.3.5 微晶矽沉積技術
5.3.6 矽基薄膜材料的優化
5.3.7 非晶矽太陽能電池生産流程及産業化
5.4 非晶矽太陽能電池常見結構及其工作原理
5.4.1 單結非晶矽薄膜太陽能電池的結構及工作原理
5.4.2 多結非晶矽薄膜太陽能電池的結構及工作原理
5.5 非晶矽太陽能電池的發展過程和未來展望
5.5.1 非晶矽太陽能電池的發展過程
5.5.2 未來展望與挑戰
本章參考文獻

第六章 Cu（InGa）Se2太陽能電池
6.1 材料特性
6.1.1 材料結構及組分
6.1.2 光學性質
6.1.3 電學性質
6.1.4 錶麵、晶界及襯底
6.2 器件性質
6.2.1 光電流的産生
6.2.2 復閤
6.2.3 Cu（InGa）Se2／CdS界麵特性
6.2.4 漸變帶寬器件
6.3 Cu（InGa）Se2太陽能電池器件的製造
6.3.1 材料的沉積技術
6.3.2 結與器件的形成
6.4 Cu（InGa）Se2太陽能電池的發展
6.4.1 CIGS太陽能電池的發展過程
6.4.2 發展中的挑戰
6.4.3 發展前景預測
本章參考文獻

第七章 CdTe太陽能電池
7.1 引言
7.2 材料屬性
7.3 CdTe太陽能電池的結構及工藝實現
7.3.1 襯底
7.3.2 前電極
7.3.3 窗口層
7.3.4 吸收層
7.3.5 背接觸
7.4 CdS／CdTe結特性
7.5 CdTe太陽能電池器件特性
7.6 CdTe太陽能電池的發展前景
本章參考文獻

第八章 染料敏化太陽能電池
8.1 引言
8.2 DSSC器件結構
8.2.1 導電基底材料
8.2.2 納米多孔半導體薄膜
8.2.3 染料光敏化劑
8.2.4 電解質
8.2.5 對電極
8.3 DSSC器件的工作原理
8.4 器件的製造工藝
8.4.1 二氧化鈦納米晶薄膜電極的製備
8.4.2 染料在TiO2納米薄膜中的填充
8.4.3 電解液的製備
8.4.4 對電極的製備
8.5 DSSC器件的進展
8.5.1 工作電極
8.5.2 電解質
8.5.3 染料敏化劑
8.5.4 對電極
8.6 展望
本章參考文獻

第九章 有機太陽能電池
9.1 有機半導體的特點
9.2 有機半導體光伏器件材料
9.2.1 電子給體材料
9.2.2 電子受體材料
9.2.3 緩衝層界麵材料
9.2.4 代替ITO的一些新型材料
9.3 有機太陽能電池的基本結構
9.3.1 單層有機太陽能電池
9.3.2 雙層異質結有機太陽能電池
9.3.3 體異質結有機太陽能電池
9.3.4 有機太陽能電池的常規結構及反轉結構
9.4 有機太陽能電池的工作原理
9.4.1 光子的吸收
9.4.2 激子的産生
9.4.3 激子擴散
9.4.4 激子的分離
9.4.5 電荷傳輸
9.4.6 電極的收集
9.5 有機太陽能電池的宏觀電學特性
9.5.1 開路電壓
9.5.2 短路電流和填充因子
9.6 有機疊層太陽能電池
9.6.1 有機疊層電池機理
9.6.2 有機疊層電池結構介紹
9.6.3 疊層結構中的中間連接層工程
9.7 有機太陽能電池衰退機理
9.7.1 器件的化學衰退
9.7.2 物理及機械衰退機理
9.7.3 器件的封裝
9.8 有機太陽能電池的製造工藝
9.9 有機太陽能電池的發展
本章參考文獻

第十章 高效半導體光伏器件概述
10.1 太陽能電池的效率
10.2 太陽能電池效率的極限
10.2.1 太陽能電池效率的熱力學極限
10.2.2 太陽能電池效率的細緻平衡原理極限
10.3 含有多帶隙吸光結構的電池
10.3.1 疊層太陽能電池
10.3.2 中間帶隙及多帶隙太陽能電池
10.4 熱載流子太陽能電池
10.5 碰撞電離太陽能電池
10.6 總結
本章參考文獻

前言/序言

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