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第1章 太阳电池的产生和发展 2

1 太阳电池是什么？（将光能转换成电能的半导体器件） 2

2 最早的太阳电池（产生于美国贝尔实验室） 4

3 提高效率的进展（将光能有效地转换成电能的关键是什么？） 6

4 活跃在太空的太阳电池（太阳电池最早是为太空技术而开发的） 8

5 什么是“阳光计划”？（日本为开发新能源设立的国家开发项目） 10

6 建造太阳电池阵列（太阳电池阵列是方阵构造） 12

7 太阳电池的使用方法（因用途而异） 14

8 在自己家安装使用太阳电池（并网发电的太阳能光伏发电系统） 16

9 整个城市使用太阳电池（建造一座太阳城） 18

10 太阳电池的环境价值（评价太阳能光伏发电对环境的贡献） 20

11 世界不同地方使用的太阳电池（从大规模发电系统到小型户用发电系统） 22

12 大规模太阳能光伏发电系统（德国等国的兆瓦级太阳能光伏发电系统） 24

第2章 太阳电池的结构 28

13 利用太阳光发电的太阳电池（太阳电池的基本结构） 28

14 能发电的不可思议的平板（半导体的性质） 30

15 太阳电池里含有杂质？！（n型和p型半导体） 32

16 太阳电池最重要的部分是什么？（太阳电池的p-n结） 34

17 电流是怎样流动的？（电流和电压的产生） 36

18 怎样评价太阳电池的性能？（太阳电池的电流－电压特性） 38

19 太阳电池的性能是由什么决定的？（半导体的禁带宽度） 40

20 能产生多大的电压？（开路电压和禁带宽度的关系） 42

21 能产生多大的电流？（短路电流和禁带宽度的关系） 44

22 转换效率能达到100％吗？（太阳电池转换效率的理论极限） 46

第3章 太阳电池的类型 50

23 单晶硅太阳电池（最一般的太阳电池的结构） 50

24 多晶硅太阳电池（生产量最大的太阳电池） 52

25 薄膜硅太阳电池（用很少的硅材料大量生产） 54

26 HIT太阳电池（混合型硅太阳电池） 56

27 CIGS薄膜太阳电池（新材料太阳电池） 58

28 CdTe薄膜太阳电池（低成本高效率太阳电池） 60

29 多结太阳电池（追求高效率的太阳电池） 62

30 太空用太阳电池（人造卫星和宇宙空间站的翅膀） 64

31 染料敏化太阳电池（花的色素也能发电） 66

32 有机薄膜太阳电池（能发电的塑料胶片） 68

33 新型太阳电池（什么是第3代太阳电池？） 70

第4章 生活中的太阳电池 74

34 不用换电池的计算器和钟表（太阳电池的真正普及还是从民用开始） 74

35 屋顶上安装太阳电池（稳步普及太阳电池） 76

36 可以用作窗玻璃的透明太阳电池（既发电又节电的透明太阳电池） 78

37 既轻又能弯曲的太阳电池（强度低的屋顶上安装柔性太阳电池） 80

38 安装在农田和自来水净水厂里的兆瓦级太阳能光伏发电系统（闲置土地的有效利用） 82

39 灯塔上和深山里的太阳电池（为了航海和登山的安全） 84

40 发展中国家和沙漠里的太阳电池（用太阳电池解决无电村的用电） 86

41 用太阳能光伏发电行走的太阳车（用太阳电池作动力的无公害太阳车） 88

42 漂亮的太阳电池（追求设计也很重要） 90

43 公路上和机场里的太阳电池（作为发光标记为交通安全作贡献） 92

44 同时利用太阳的光和热（什么是太阳光电－热混合系统？） 94

45 人造卫星离不开太阳电池（人造卫星的电源是用太阳电池来保障的） 96

第5章 太阳电池的时代将会来到 100

46 太阳电池会变得越来越便宜（大幅度降低生产成本） 100

47 2030年太阳电池发电量占总电力的10％！（日本的计划） 102

48 力争实现太阳电池社会的国家（一些国家的计划） 104

49 太阳电池与国际合作（太阳电池让偏远山村用上电） 106

50 把沙漠变成全世界的能源基地（超大规模太阳能光伏发电（VLS-PV）） 108

51 24小时能发电的太阳电池（将来的梦想：太空太阳能光伏发电基地） 110

52 分散型能源有什么好处？（分散型能源的各种优点） 112

53 太阳电池改变人们的生活（太阳电池是便携式能源） 114

54 太阳电池是大众的能源（由太阳电池产生的智慧） 116

55 太阳电池可以赚回成本吗？（能量的偿还时间是多少？） 118

56 2100年太阳电池会是什么样？（想像一下将来的太阳电池会是什么样？） 120

57 为了实现可持续发展的社会（设想一下2100年的能源版图） 122

第6章 有关太阳电池的问与答（Q＆A） 126

58 太阳电池可以使用多少年？（太阳电池的寿命一般有多长？） 126

59 会不会发生故障？（怎样防止故障？发生故障时应该怎么办？） 128

60 需要清扫吗？（需要经常爬到屋顶上去清扫吗？） 130

61 台风、炎热夏天和下冰雹时会不会有问题？（下雪、打雷、冰雹、夏天的炎热会不会损坏太阳电池？） 132

62 屋顶必须是朝南吗？（什么样的屋顶最好？） 134

63 可以回收再利用吗？（搬家时可以移动吗？可以回收再利用吗？） 136

64 怎样蓄电？（用大规模独立系统承担一个地区的用电） 138

65 可以节省多少电费？（可以赚回本钱吗？） 140

66 太阳电池的原材料会不会用尽？（可以生产多少太阳电池？） 142

67 可以减少多少CO2排放？（需要多长时间偿还生产时排放的CO2气体？） 144

68 与其他发电方式的不同点（怎样综合利用太阳热能供热、风力和生物质能？） 146

专栏 26

太阳电池与干电池以及蓄电池是属于同一家族吗？ 26

太阳光谱 48

光合作用的能量转换效率有多高？ 72

《京都议定书》和太阳电池 98

太阳电池的竞争对手是什么？（太阳热发电） 124

太阳能光伏发电是不同领域技术结合的结晶 148

参考文献 149

索引 150