太陽電池及其應用

目前我國光伏太陽能產業與太陽電池行業仍然處於高速發展之中。太陽電池可大致分為以半導體硅材料為主的單晶硅、多晶硅太陽光伏電池和薄膜太陽光伏電池兩大類。本書以國內外先進、新型太陽電池為內容，全面介紹目前各種產業化和有產業化前景的太陽電池，涉及晶體硅太陽電池、硅基薄膜太陽電池、碲化鎘薄膜太陽電池、銅銦鎵硒薄膜太陽電池、III-V族疊層太陽電池、染料敏化太陽電池；並對太陽電池基本概念、前沿技術及其各方面的應用進行了重點介紹。 ^[1] 

第1章太陽電池的歷史、現狀及未來001

1·1太陽電池發展簡史001

1·2太陽電池產業現狀004

1·3太陽電池的技術分類007

1·4太陽電池技術及產業的未來009

參考文獻010

第2章太陽電池原理011

2·1晶體結構與能帶理論011

2·2光吸收016

2·3載流子的複合020

2·4半導體pn結022

2·5載流子的輸運機制024

2·6載流子的收集026

2·7光管理027

2·8太陽電池的性能參數029

參考文獻032

第3章晶體硅太陽電池033

3·1晶體硅太陽電池的基本結構033

3·2晶體硅太陽電池的基本工藝034

3·3晶體硅太陽電池的結構參數優化035

3·3·1硅襯底的優化選擇035

3·3·2硅襯底表面減反射結構優化036

3·3·3發射極優化037

3·3·4金屬電極優化040

3·4晶體硅太陽電池產業鏈中的其他工藝環節041

3·4·1硅還原工藝042

3·4·2硅提純工藝043

3·4·3硅片製備045

3·4·4組件封裝049

3·5高效晶體硅太陽電池051

參考文獻056

第4章硅薄膜太陽電池057

4·1非晶硅薄膜太陽電池發展簡史057

4·2非晶硅薄膜的特性059

4·3非晶硅薄膜太陽電池的結構及特性064

4·4非晶硅薄膜太陽電池的輻照衰減068

4·4·1電荷轉移模型071

4·4·2弱Si—Si鍵斷裂模型071

4·4·3氫碰撞模型072

4·5疊層硅薄膜太陽電池073

4·5·1非晶硅鍺疊層太陽電池073

4·5·2非晶硅/微晶硅疊層太陽電池075

4·6非晶硅薄膜太陽電池的製備技術078

4·6·1玻璃襯底準備079

4·6·2玻璃襯底上的TCO膜079

4·6·3激光劃片080

4·6·4非晶硅薄膜沉積技術080

4·6·5組件封裝084

4·7非晶硅薄膜太陽電池的工業化技術084

參考文獻090

第5章碲化鎘薄膜太陽電池093

5·1CdTe薄膜電池的發展簡史093

5·2CdTe材料特性095

5·3製備CdTe薄膜的方法097

5·3·1物理氣相沉積技術098

5·3·2近空間昇華098

5·3·3氣相輸運沉積098

5·3·4濺射沉積099

5·3·5電沉積099

5·3·6金屬有機物化學氣相沉積099

5·3·7噴塗沉積100

5·3·8絲網印刷100

5·4CdTe太陽電池的結構100

5·4·1窗口層100

5·4·2CdTe吸收層101

5·4·3背電極104

5·4·4CdTe太陽電池組件104

參考文獻105

第6章銅銦鎵硒薄膜太陽電池109

6·1銅銦鎵硒太陽電池發展簡史109

6·2銅銦鎵硒的材料特性110

6·3製備銅銦鎵硒薄膜的方法111

6·3·1襯底112

6·3·2背接觸層112

6·3·3共蒸發製備CIGS層112

6·3·4兩步法工藝115

6·4銅銦鎵硒薄膜電池的結構及製備116

6·4·1化學浴法制備CdS層117

6·4·2無Cd緩衝層118

6·4·3透明導電膜118

6·4·4CIGS組件的製備120

6·5銅銦鎵硒薄膜電池的工業化生產120

參考文獻123

第7章ⅢⅤ族太陽電池127

7·1ⅢⅤ族太陽電池的歷史和現狀127

7·2ⅢⅤ族材料特性129

7·2·1能帶匹配129

7·2·2晶格匹配131

7·2·3電流匹配132

7·3ⅢⅤ族太陽電池的製備方法134

7·4ⅢⅤ族太陽電池的器件結構134

7·4·1摻雜原子135

7·4·2窗口層136

7·4·3背場137

7·4·4隧道結互聯138

7·4·5減反射膜139

7·4·6電極接觸139

7·5ⅢⅤ族太陽電池的應用和發展140

參考文獻142

第8章染料敏化太陽電池144

8·1染料敏化太陽電池的歷史和現狀144

8·2結構和材料145

8·2·1覆蓋透明導電氧化物的玻璃襯底146

8·2·2TiO2光電極146

8·2·3釕絡合物光敏化劑146

8·2·4對電極147

8·2·5密封材料148

8·3機理148

8·4DSSC電池的產業化前景151

參考文獻151

第9章各種電池在應用中的比較152

9·1各種產業化電池效率的比較152

9·2温度係數153

9·3組件的衰減154

9·4光譜響應特性155

9·5不同組件的成本與發電成本155

9·6光伏發電的未來展望158

參考文獻159