太阳能电池器件物理 原著第2版 英文PDF电子书下载

1 引言 1

1.1 光伏能量转换 1

1.2 太阳电池和太阳能转换 2

1.3 太阳电池的应用 7

参考文献 8

2 材料性质与光伏器件物理基础 9

2.1 引言 9

2.2 材料性质 10

2.2.1 固体的结构 10

2.2.2 固体的声子谱 13

2.2.3 固体的电子能级 18

2.2.4 固体的光学现象 28

2.2.5 载流子的复合与捕获 36

2.2.6 光生载流子的产生 45

2.3 输运 46

2.3.1 体相中的输运过程 46

2.3.2 界面间的输运过程 53

2.3.3 连续方程 58

2.3.4 静电场 60

2.4 数学表达式 60

2.5 光伏作用的起源 63

参考文献 64

3 结构、材料与尺度 67

3.1 引言 67

3.2 光伏作用的基本结构 69

3.2.1 能级图概述 69

3.2.2 源于内建静电场的光伏作用 73

3.2.3 源于扩散的光伏作用 83

3.2.4 源于有效场的光伏作用 85

3.2.5 实际结构概要 92

3.3 关键材料 95

3.3.1 吸光材料 95

3.3.2 接触材料 102

3.4 材料与结构的尺度效应 107

3.4.1 吸收与收集中的尺度作用 107

3.4.2 利用纳米尺度捕获损失的能量 115

3.4.3 光捕获中的尺度作用 116

参考文献 117

4 同质结太阳电池 121

4.1 引言 121

4.2 同质结太阳电池概述 124

4.2.1 输运 124

4.2.2 同质结势垒区 131

4.3 同质结器件物理分析：数值分析方法 132

4.3.1 基本的p-n同质结 133

4.3.2 增加前HT-EBL层 141

4.3.3 增加前HT-EBL层与后ET-HBL层 145

4.3.4 增加前高低结 149

4.3.5 具有前HT-EBL层与后ET-HBL层的p-i-n电池 154

4.3.6 使用弱吸光材料的p-i-n电池 155

4.4 同质结器件物理分析：解析分析方法 166

4.4.1 基本的p-n同质结 167

4.5 一些同质结结构器件 179

参考文献 181

5 半导体-半导体异质结太阳电池 183

5.1 引言 183

5.2 异质结太阳电池器件物理概述 189

5.2.1 输运 189

5.2.2 异质结势垒区 193

5.3 异质结器件物理分析：数值分析方法 202

5.3.1 光激发产生自由电子与空穴 203

5.3.2 光激发产生激子 237

5.4 异质结器件物理分析：解析分析方法 247

5.4.1 光激发产生自由电子与空穴 247

5.4.2 光激发产生激子 259

5.5 一些异质结结构器件 259

参考文献 261

6 表面势垒太阳电池 263

6.1 引言 263

6.2 表面势垒太阳电池器件物理概述 268

6.2.1 输运 268

6.2.2 表面势垒区 271

6.3 表面势垒器件物理分析：数值分析方法 273

6.4 表面势垒器件物理分析：解析分析方法 283

6.5 一些表面势垒结构器件 291

参考文献 293

7 染料敏化太阳电池 295

7.1 引言 295

7.2 染料敏化太阳电池概述 297

7.2.1 输运 297

7.2.2 染料敏化太阳电池势垒区 300

7.3 染料敏化太阳电池器件物理分析：数值方法 301

7.4 一些染料敏化太阳电池结构器件 307

参考文献 308

附录A：吸收系数 311

附录B：辐射复合 313

附录C：肖克莱-里德-霍尔（隙间态辅助）复合 317

附录D：导带与价带输运 325

附录E：准中性区假设与寿命半导体 335

附录F：确定同质结空间电荷中性区的p（x）与n（x） 339

附录G：确定异质结p型底部材料的空间电荷中性区的n（x） 243

索引 347