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第1章 太阳电池的历史、现状及未来1

1.1太阳电池发展简史1

1.2太阳电池产业现状4

1.3太阳电池的技术分类7

1.4太阳电池技术及产业的未来9

参考文献10

第2章 太阳电池原理11

2.1晶体结构与能带理论11

2.2光吸收16

2.3载流子的复合20

2.4半导体Pn结22

2.5载流子的输运机制24

2.6载流子的收集26

2.7光管理27

2.8太阳电池的性能参数29

参考文献32

第3章 晶体硅太阳电池33

3.1晶体硅太阳电池的基本结构33

3.2晶体硅太阳电池的基本工艺34

3.3晶体硅太阳电池的结构参数优化35

3.3.1硅衬底的优化选择35

3.3.2硅衬底表面减反射结构优化36

3.3.3发射极优化37

3.3.4金属电极优化40

3.4晶体硅太阳电池产业链中的其他工艺环节41

3.4.1硅还原工艺42

3.4.2硅提纯工艺43

3.4.3硅片制备45

3.4.4组件封装49

3.5高效晶体硅太阳电池51

参考文献56

第4章 硅薄膜太阳电池57

4.1非晶硅薄膜太阳电池发展简史57

4.2非晶硅薄膜的特性59

4.3非晶硅薄膜太阳电池的结构及特性64

4.4非晶硅薄膜太阳电池的辐照衰减68

4.4.1电荷转移模型71

4.4.2弱Si—Si键断裂模型71

4.4.3氢碰撞模型72

4.5叠层硅薄膜太阳电池73

4.5.1非晶硅锗叠层太阳电池73

4.5.2非晶硅/微晶硅叠层太阳电池75

4.6非晶硅薄膜太阳电池的制备技术78

4.6.1玻璃衬底准备79

4.6.2玻璃衬底上的TCO膜79

4.6.3激光划片80

4.6.4非晶硅薄膜沉积技术80

4.6.5组件封装84

4.7非晶硅薄膜太阳电池的工业化技术84

参考文献90

第5章 碲化镉薄膜太阳电池93

5.1 CdTe薄膜电池的发展简史93

5.2 CdTe材料特性95

5.3制备CdTe薄膜的方法97

5.3.1物理气相沉积技术98

5.3.2近空间升华98

5.3.3气相输运沉积98

5.3.4溅射沉积99

5.3.5电沉积99

5.3.6金属有机物化学气相沉积99

5.3.7喷涂沉积100

5.3.8丝网印刷100

5.4 CdTe太阳电池的结构100

5.4.1窗口层100

5.4.2 CdTe吸收层101

5.4.3背电极104

5.4.4 CdTe太阳电池组件104

参考文献105

第6章 铜铟镓硒薄膜太阳电池109

6.1铜铟镓硒太阳电池发展简史109

6.2铜铟镓硒的材料特性110

6.3制备铜铟镓硒薄膜的方法111

6.3.1衬底112

6.3.2背接触层112

6.3.3共蒸发制备CIGS层112

6.3.4两步法工艺115

6.4铜铟镓硒薄膜电池的结构及制备116

6.4.1化学浴法制备CdS层117

6.4.2无Cd缓冲层118

6.4.3透明导电膜118

6.4.4 CIGS组件的制备120

6.5铜铟镓硒薄膜电池的工业化生产120

参考文献123

第7章Ⅲ-Ⅴ族太阳电池127

7.1Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的历史和现状127

7.2Ⅲ-Ⅴ族材料特性129

7.2.1能带匹配129

7.2.2晶格匹配131

7.2.3电流匹配132

7.3 Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的制备方法134

7.4 Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的器件结构134

7.4.1掺杂原子135

7.4.2窗口层136

7.4.3背场137

7.4.4隧道结互联138

7.4.5减反射膜139

7.4.6电极接触139

7.5 Ⅲ-Ⅴ族太阳电池的应用和发展140

参考文献142

第8章 染料敏化太阳电池144

8.1染料敏化太阳电池的历史和现状144

8.2结构和材料145

8.2.1覆盖透明导电氧化物的玻璃衬底146

8.2.2 TiO2光电极146

8.2.3钌络合物光敏化剂146

8.2.4对电极147

8.2.5密封材料148

8.3机理148

8.4 DSSC电池的产业化前景151

参考文献151

第9章 各种电池在应用中的比较152

9.1各种产业化电池效率的比较152

9.2温度系数153

9.3组件的衰减154

9.4光谱响应特性155

9.5不同组件的成本与发电成本155

9.6光伏发电的未来展望158

参考文献159