第1章 有关能源和太阳能方面的基础知识 1
1-1 什么是能源？能源有多少种？ 1
1-2 能源与社会经济有什么关系？ 2
1-3 能源与人口有什么关系？ 2
1-4 能源与环境有什么关系？ 3
1-5 什么是3E？3E之间的矛盾何在？ 3
1-6 能源问题的出路何在？ 5
1-7 作为21世纪新能源的必要条件是什么？ 5
1-8 什么是太阳能？ 5
1-9 太阳的构造是怎样的？太阳能的资源有多少？ 6
1-10 到达地球的太阳能是多少？ 6
1-11 什么是光？什么是辐射光谱？ 7
1-12 什么是日照强度？什么是日照量？ 8
1-13 什么是太阳常数？太阳常数是多少？ 10
1-14 太阳辐射有什么规律？我国哪些地区太阳辐射量大？ 11
1-15 太阳能能量的转换方式有几种？太阳能发电的方式有几种？ 12
第2章 半导体的基础知识 13
2-1 什么是半导体？半导体有哪些独特性能？ 13
2-2 半导体材料的种类有多少？ 14
2-3 什么是电阻率？什么是电导率？ 15
2-4 半导体与（金属）导体有什么不同？ 16
2-5 为什么半导体的导电不如导体？ 17
2-6 杂质在半导体中有什么作用？ 18
2-7 什么是纯度？ 18
2-8 什么是3N？什么是ppb？ 19
2-9 为何采用硼含量来表示纯度？为何采用测量电阻率来测定纯度？ 19
2-10 半导体中的杂质可分为哪两类？电中性杂质对半导体有哪些作用？ 20
2-11 杂质在半导体的晶格中占什么位置？ 21
2-12 什么是载流子？什么是带正电的载流子？ 21
2-13 什么是载流子浓度？ 21
2-14 什么是载流子迁移率？ 22
2-15 什么是载流子复合？什么是平衡状态？什么是寿命？ 23
2-16 什么是多数载流子？什么是少数载流子？ 23
2-17 什么是P型半导体？什么是N型半导体？ 23
2-18 什么是P-N结？P-N结是怎样形成的？ 24
2-19 P型和N型半导体独立存在时是怎样的情况？形成P-N结后又是怎样的情况？ 24
2-20 什么是P-N结的单向导电性？ 25
2-21 什么是光生伏特效应？ 26
2-22 什么是漂移电流？什么是扩散电流？ 26
2-23 什么是P-I-N结？ 27
2-24 半导体是怎样导电的？ 27
2-25 什么是本征半导体？什么是杂质半导体？ 27
2-26 什么是正离子？什么是负离子？ 28
2-27 什么是电子云？什么是自由电子？ 28
2-28 什么是共价键？什么是空穴？ 29
2-29 什么是能级？什么是能带？ 29
2-30 什么是禁带？什么是价带、导带和满带？ 30
2-31 为什么说电子在满带中是不能导电的？为什么说电子在导带中是可以导电的？ 31
2-32 导体、半导体和绝缘体的能带有什么不同？ 31
2-33 什么是浅能级杂质？什么是深能级杂质？ 32
2-34 什么是分凝系数？ 33
2-35 什么是偏析提纯法？ 33
2-36 什么是晶体缺陷？什么是位错？ 34
2-37 什么是晶胞？什么是各种晶系与晶格？ 35
2-38 什么是霍尔效应？ 36
第3章 太阳能光伏电池及其生产工艺 38
3-1 太阳能光伏电池是什么时候发明的？它的发展历史是怎样的？ 38
3-2 太阳能光伏电池有几种类型？ 40
3-3 太阳能光伏发电有哪些优点？太阳能光伏发电的前景如何？ 42
3-4 怎样来分辨太阳能光伏电池是用哪种材料制造的？ 43
3-5 用不同材料制造的太阳能光伏电池有哪些特点？ 44
3-6 太阳能光伏电池除了用于人造卫星等及日常生活的小型电子产品外，还可用于哪些方面？ 45
3-7 太阳能光伏电池是怎样发电的？ 47
3-8 目前太阳能光伏电池的效率是怎样的？ 47
3-9 什么是单晶硅太阳能光伏电池？单晶硅太阳能光伏电池是怎样生产的？ 47
3-10 单晶硅太阳能光伏电池的主要结构是怎样的？ 49
3-11 晶体硅光伏电池片是怎样生产的？ 49
3-12 什么是绒面结构？绒面是怎样制作的？ 50
3-13 单晶硅太阳能光伏电池的P-N结是怎样制备的？ 51
3-14 什么是铝背场？铝背场是怎样制备的？ 52
3-15 金属电极是怎样制备的？ 53
3-16 什么是减反射层？减反射层是怎样制备的？ 53
3-17 多晶硅可以直接用来生产太阳能光伏电池吗？多晶硅太阳能光伏电池有哪些优缺点？ 54
3-18 多晶硅太阳能光伏电池是怎样生产的？ 55
3-19 多晶硅铸锭炉是生产多晶硅的吗？为什么说多晶硅铸锭炉对硅也有提纯作用？ 57
3-20 为什么说太阳电池的“祖先”是硅二极管？ 57
3-21 什么是熔铸法？什么是印带法？ 57
3-22 单晶硅棒是怎样变成硅片的？ 57
3-23 我国的多丝切割技术和抛光技术已达到何种水平？ 59
3-24 配制切割料浆应该注意的事项有哪些？线切割硅片上的线痕是怎么形成的？ 59
3-25 什么是外延？ 60
3-26 外延生长工艺有什么新的进展？ 62
3-27 什么是扩散？ 62
3-28 什么是离子注入？ 63
3-29 什么是氧化？ 63
3-30 什么是薄膜太阳能光伏电池？ 64
第4章 有关硅材料的基础知识 66
4-1 为什么说硅占据电子半导体材料当之无愧的“第一把交椅”？ 66
4-2 什么是硅？硅有什么性质？ 67
4-3 何谓非晶硅？何谓单晶硅？何谓多晶硅？ 67
4-4 何谓工业硅？ 68
4-5 工业硅是怎样生产的？ 68
4-6 对工业硅有什么要求？ 69
4-7 什么是微晶硅？ 70
4-8 为何太阳能光伏电池多以硅为原料？ 70
4-9 什么是硅石？ 70
4-10 什么是石英粉？ 71
4-11 什么是白炭黑？ 71
4-12 硅材料的电阻与纯度有何关系？ 72
4-13 什么是太阳能级多晶硅？ 72
4-14 原子的基本结构是怎样的？ 73
4-15 为什么说硅是四族元素？ 73
第5章 硅烷、三氯氢硅、二氯二氢硅和四氯化硅的生产 75
5-1 什么是硅烷？ 75
5-2 硅烷是怎样制备的？ 76
5-3 硅化镁是怎样制备的？ 76
5-4 工业硅是怎样选择与处理的？ 77
5-5 对生产四氯化硅所用的氯是怎样处理的？ 77
5-6 四氯化硅是怎样制备的？ 78
5-7 对制备三氯氢硅所用的氯化氢是怎样处理的？ 80
5-8 什么是三氯氢硅？三氯氢硅是怎样制备的？ 80
5-9 什么是固定炉？什么是沸腾炉？ 82
5-10 一般四氯化硅和三氯氢硅中有哪些伴随物？ 83
5-11 什么是二氯二氢硅？二氯二氢硅是怎样生产的？ 84
5-12 何谓沸点？何谓饱和蒸气、饱和蒸气压？ 85
5-13 何谓物理提纯？何谓化学提纯？ 85
5-14 何谓易挥发组分？何谓难挥发组分？何谓低沸点、高沸点？ 86
5-15 何谓回流比？ 86
5-16 何谓理论塔板？何谓塔的全流量？ 87
5-17 何谓液泛现象？何谓液泛温度？ 87
5-18 什么是精馏法？ 87
5-19 精馏塔有哪几种？ 87
5-20 什么是填料塔？ 88
5-21 什么是筛板塔？ 89
5-22 怎样区分精馏中的三个组分？四氯化硅或三氯氢硅是怎样精馏的？ 89
5-23 四氯化硅的颜色太重是什么原因？ 92
5-24 什么是吸附提纯法？ 92
5-25 精馏塔中的爆响是怎么回事？ 92
5-26 什么是湿氮去磷法？ 93
第6章 多晶硅的制备 94
6-1 什么是物理法和化学法？常见的提纯方法有哪几种？ 94
6-2 多晶硅的传统生产方法有几种？ 95
6-3 什么是四氯化硅氢还原法？ 96
6-4 什么是改良西门子法？它的优缺点是什么？ 97
6-5 什么是硅烷裂解法？ 98
6-6 什么是三氯氢硅和四氯化硅混合源生产多晶硅的方法？ 99
6-7 什么是多晶硅和石英玻璃联合制备法？ 99
6-8 多晶硅和石英玻璃的联合制备法有哪些优点？ 101
6-9 三氯氢硅合成的尾气是怎样回收的？ 103
6-10 还原炉尾气中的氢气、四氯化硅和三氯氢硅是怎样回收的？ 104
6-11 什么是干法回收？ 105
6-12 四氯化硅加氢是怎么回事？ 107
6-13 一种没有四氯化硅排放的多晶硅生产法是怎么回事？ 107
6-14 四氯化硅和三氯氢硅的氢还原的温度是多少？ 109
6-15 还原炉的启动方法有几种？ 109
6-16 有几种吸附方法？ 109
6-17 什么是还原炉？ 110
6-18 什么是流化床？ 113
6-19 什么是铸造多晶硅？ 114
6-20 用于拉制单晶硅的多晶硅材料一般为什么形态？ 115
6-21 为何说多晶硅是光伏产业大厦的基石？ 115
6-22 什么是还原炉节能器？ 115
6-23 什么是夹层？ 115
6-24 什么是冶金法生产太阳能级多晶硅？ 116
6-25 什么是气液沉积法生产粒状太阳能级多晶硅？ 116
第7章 单晶硅的制备 117
7-1 什么是单晶硅？单晶硅的生产方法有哪几种？ 117
7-2 直拉法是怎样制造单晶硅的？ 118
7-3 什么是区熔提纯法？区熔提纯法有哪些优点？哪些材料不宜采用区熔提纯法？ 119
7-4 什么是悬浮区熔法？ 120
7-5 悬浮区熔法生长单晶有什么优缺点？ 121
7-6 有分解压的材料怎么拉单晶？ 122
7-7 什么是液封直拉法？ 123
7-8 掺杂方法有哪几种？ 123
7-9 拉单晶时会出现哪些不正常现象？ 124
7-10 直拉法和区熔法生产单晶硅各有哪些缺点？ 124
7-11 单晶硅是必须要以多晶硅为原料吗？ 125
7-12 直拉单晶炉中的晶体和坩埚是怎样旋转的？坩埚里的固液界面是怎样变化的？ 125
7-13 什么是直拉单晶炉？什么是区熔单晶炉？ 125
7-14 什么是基磷？什么是基硼？ 126
7-15 单晶硅中都含有哪些杂质？ 126
7-16 氧杂质对单晶硅有什么影响？什么是内吸杂工艺？ 127
7-17 碳杂质对单晶硅有什么影响？ 127
7-18 金属杂质对单晶硅有什么影响？ 127
7-19 单晶硅中有哪些缺陷？ 128
7-20 单晶硅中的位错对太阳能光伏电池有何影响？怎样避免产生位错？ 128
7-21 晶体旋转和坩埚旋转对单晶生长界面有何影响？ 129
7-22 为使单晶生长界面尽量平坦，在拉晶时采取哪些措施？ 129
7-23 直拉单晶生长界面为什么出现凸、平、凹变化？ 129
7-24 在直拉单晶整个生长过程中，热传输方式如何变化？ 129
7-25 哪些因素影响硅单晶径向电阻率均匀性？为了使径向电阻率均匀，可采取哪些方法？ 130
7-26 哪些因素影响硅单晶纵向电阻率均匀性？如何使硅单晶电阻率均匀？ 130
7-27 什么是温度振荡？如何消除温度振荡？ 130
7-28 如何防止产生硅跳、挂边和搭桥？一旦出现如何处理？ 130
7-29 什么是籽晶？什么是石英坩埚？ 130
7-30 什么是真空？什么是真空度？ 131
第8章 有关其他材料的性质及制造 132
8-1 制造太阳能光伏电池都用什么材料？ 132
8-2 什么是氢气？氢气有哪些用途？氢气是怎样生产的？ 132
8-3 什么是氯气？氯气有哪些用途？氯气是怎样生产的？ 136
8-4 什么是氯化氢？氯化氢有哪些用途？氯化氢是怎样生产的？ 137
8-5 什么是氧气？氧气有哪些用途？氧气是怎样生产的？ 139
8-6 什么是氮气？氮气有哪些用途？ 140
8-7 什么是氩气？氩气有哪些用途？ 141
8-8 氢气是怎样净化的？ 141
8-9 什么是钯膜？什么是钯管？ 146
8-10 什么是变压吸附法？ 146
8-11 什么是硅胶？什么是分子筛？ 147
8-12 氯碱工业的副产品氢气能用来生产多晶硅吗？氯碱氢气怎样净化？ 148
8-13 氮气是怎样生产的？ 149
8-14 氮气中的氧是怎样除掉的？氮气中除氧后为何还要通过分子筛处理才可以用？ 149
8-15 什么是天然水？什么是纯水？ 150
8-16 什么是蒸馏水？ 150
8-17 什么是去离子水？ 151
8-18 什么是纯水？什么是高纯水？ 151
8-19 什么是石英玻璃？ 152
8-20 什么是天然石英玻璃？什么是合成石英玻璃？ 153
8-21 石英玻璃在太阳能光伏工业中有何用处？ 154
8-22 什么是析晶？怎样来防止石英玻璃析晶呢？ 155
8-23 什么是砷化镓？ 155
8-24 什么是氮化镓？ 156
8-25 什么是碳化硅？ 156
8-26 什么是工业氢、超纯氢、高纯氢、纯氢？ 157
8-27 各种行业对氢气有什么要求？ 157
8-28 什么是不锈钢？“不锈”的原理是什么？ 158
8-29 不锈钢为什么会有吸磁与不吸磁？ 158
8-30 什么是304不锈钢？ 159
第9章 有关用电的知识和电气设备 160
9-1 什么是电？什么是直流电？什么是交流电？ 160
9-2 什么是电流强度？什么是电流密度？ 160
9-3 什么是电阻？ 160
9-4 什么是电能量？什么是电功率？ 161
9-5 什么是电流的热效应？怎样计算电流的热效应？ 161
9-6 什么是有功功率？什么是无功功率？什么是视在功率？ 161
9-7 什么是功率因数？怎样才能提高功率因数？ 162
9-8 怎样选择电阻炉电阻丝的直径？ 162
9-9 什么是趋肤效应？为什么交变电流会产生趋肤效应？ 163
9-10 什么是导体的欧姆电阻和有效电阻？ 164
9-11 什么是电流透入深度？它有什么实际意义？ 164
9-12 什么是可控硅？可控硅的工作原理是什么？ 164
9-13 什么是整流和逆变？ 165
9-14 还原炉为何要采用交流电加热？ 165
9-15 何谓无触点开关？ 165
9 16 多晶硅有怎样的导电特性？ 165
9-17 还原炉的伏安特性是怎样的？ 166
9-18 还原炉热载体的种类有哪几种？ 166
9-19 用硅芯作为发热体为何要用高压电击穿？ 167
9-20 钼丝炉有什么优点？ 167
第10章 有关环保节能的问题 168
10-1 为何要环保节能？ 168
10-2 还原炉为何要用油冷却？ 168
10-3 可以采用蒸汽冷却还原炉吗？ 169
10-4 怎样采用热油制冷？ 169
10-5 精馏塔怎么节能？ 169
10-6 增加还原炉的硅棒数可以节能吗？ 169
10-7 多晶硅生产为何要与石英玻璃联产？ 170
10 8 为何要用还原尾气来生产白炭黑？ 170
10 9 为何要用还原尾气来生产盐酸？ 170
10-10 为何要用还原尾气来生产有机硅？ 171
10-11 可以让四氯化硅与三氯氢硅一起进还原炉吗？ 171
10-12 为何从还原炉排出的尾气首先要进入节能器？ 171
10-13 为何还原炉的尾气最终还需用淋洗法处理后才可排放？ 171
第11章 有关安全生产、事故防范与处理 172
11-1 在太阳能光伏电池的生产中为何非要强调安全生产呢？ 172
11-2 氢气有哪些危险性？ 172
11-3 氧气有哪些危险性？ 172
11-4 三氯氢硅有哪些危险性？ 172
11-5 四氯化硅有哪些危险性？ 173
11-6 氢气设备对厂房有什么要求？ 173
11-7 对四氯化硅合成和提纯厂房有什么要求？ 174
11-8 对三氯氢硅合成和提纯厂房有什么要求？ 174
11-9 对氢气净化厂房有什么要求？ 175
11-10 对多晶硅氢还原厂房有什么要求？ 175
11-11 对石英玻璃制砣厂房有什么要求？ 175
11-12 对四氯化硅或三氯氢硅合成和提纯设备有什么要求？ 175
11-13 对氢气净化设备有什么要求？ 175
11-14 对多晶硅氢还原设备有什么要求？ 176
11-15 对石英玻璃制砣设备有什么要求？ 176
11-16 对氢气管道有什么要求？ 176
11-17 对氧气管道有什么要求？ 177
11-18 为什么氢气管路上要加阻火器？ 178
11-19 为什么使用氢气的厂房不宜采用有井字梁的结构？ 178
11-20 为什么使用氢气的厂房屋顶不宜采用机械排风？ 178
11-21 为何多晶硅和外延生产厂房要上下都有通风口？ 179
11-22 为什么硅烷的储存需要用高纯氮或氢稀释？ 179
11-23 为什么三氯氢硅的储罐需要用水降温？ 179
11-24 多晶硅生产中跑漏料该怎么办？ 179
11-25 何谓气体置换？ 180
11-26 为什么氧气阀门不能碰到油污？ 180
11-27 电气设备发生火灾应采取怎样的灭火措施？ 180
11-28 为什么四氯化硅跑漏时要用氨水去处理？ 182
11-29 三氯氢硅操作应注意哪些问题？ 182
11-30 什么是静电效应？ 183
11-31 静电有哪些危害？怎样防止？ 184
11-32 为何非要等还原炉、单晶炉降温后才能让产品出炉？ 184
11-33 什么是石英化？ 185
11-34 对于四氯化硅和三氯氢硅储运方面都有什么规定？ 185
11-35 为什么氧气瓶在使用中要留有一定压力的余气？ 185
11-36 为什么氢气、氧气瓶绝对不能混用？ 186
第12章 有关对硅太阳能光伏电池生产工艺的改进及展望 187
12-1 多晶硅生产对环境有什么影响？如何改进？ 187
12-2 多晶硅生产耗能为何高？如何改进？ 187
12-3 怎样提高单位时间的厚度沉积速率？ 188
12-4 加大硅芯直径对产率有什么影响？ 191
12-5 加大硅棒的最终直径对产率有什么影响？ 193
12-6 有哪些新式精馏方法？有哪些新式精馏塔？ 194
12-7 为何说多晶硅生产厂最好建在氯碱工厂旁边？ 195
12-8 为何说多晶硅生产厂最好建在大海中？ 195
12-9 什么是带硅？目前有几种带硅的生产技术？ 195
12-10 有可以替代硅的材料吗？ 196
12-11 太阳能光伏电池的前景是怎样的？ 196
参考文献 198