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