第1章 太阳能简介 1
1.1 太阳辐射 1
1.2 太阳能应用 3
1.3 太阳电池的发展 4
习题 9
本章参考文献 9
第2章 太阳电池原理 10
2.1 光伏效应 10
2.1.1 半导体简介 10
2.1.2 电子-空穴对 12
2.1.3 P-N结 13
2.1.4 P-N结的能带结构 14
2.1.5 光照下的P-N结 15
2.1.6 光照下的P-N结电流方程 16
2.1.7 太阳电池的表征参数 17
2.1.8 太阳电池的等效电路 18
2.2 太阳电池的特点 19
2.3 太阳电池的分类 19
2.3.1 晶硅太阳电池 20
2.3.2 薄膜太阳电池 21
习题 23
本章参考文献 24
第3章 晶硅太阳电池 26
3.1 晶硅太阳电池生产的一般工艺 26
3.1.1 硅片切割 26
3.1.2 硅片的清洗 27
3.1.3 制绒 27
3.1.4 扩散 28
3.1.5 等离子边缘刻蚀 30
3.1.6 去磷硅玻璃 30
3.1.7 制备减反射膜 31
3.1.8 制作电极 31
3.1.9 烧结 31
3.1.10 测试 32
3.2 晶硅太阳电池生产线设备 32
3.3 影响太阳电池效率的因素及改进方法 33
3.3.1 影响太阳电池效率的主要因素 33
3.3.2 提高电池效率的方法 33
3.4 太阳电池组件 34
3.4.1 太阳电池组件的结构 35
3.4.2 太阳电池组件的封装材料 36
3.4.3 太阳电池组件的生产工艺 37
3.4.4 太阳电池组件的生产设备 40
习题 42
本章参考文献 42
第4章 太阳能玻璃 43
4.1 太阳能玻璃简介 43
4.2 压延光伏玻璃 44
4.2.1 光伏玻璃原料选择的一般原则 44
4.2.2 光伏玻璃的原料 45
4.2.3 碎玻璃的使用 47
4.2.4 光伏玻璃的化学组成 47
4.2.5 压延光伏玻璃的生产 48
4.3 浮法光伏玻璃 48
4.3.1 浮法玻璃生产线 48
4.3.2 浮法成形的特点 49
4.3.3 浮法锡槽技术 51
4.3.4 玻璃退火 54
4.4 光伏玻璃减反膜 56
4.4.1 生产过程中需要控制的要素 57
4.4.2 溶胶-凝胶法的优缺点 60
4.5 玻璃的钢化 61
4.5.1 玻璃中的应力 61
4.5.2 玻璃钢化方法 62
4.5.3 钢化玻璃的特点 63
4.6 低辐射玻璃 64
4.6.1 玻璃对红外和紫外射线的吸收 64
4.6.2 低辐射玻璃 65
4.6.3 低辐射玻璃的生产方法 65
习题 66
本章参考文献 66
第5章 硅薄膜太阳电池 67
5.1 透明导电氧化物薄膜 67
5.1.1 ZAO薄膜的特性 67
5.1.2 太阳电池对TCO镀膜玻璃的性能要求 69
5.1.3 ZAO导电膜的研究现状及制备方法 70
5.1.4 磁控溅射镀膜的物理过程 72
5.1.5 溅射镀膜的特点 74
5.1.6 直流反应磁控溅射结构 75
5.1.7 溅射操作程序 76
5.1.8 TCO结构性能指标分析 76
5.1.9 影响TCO薄膜性能的主要因素 79
5.2 硅薄膜太阳电池的生产 82
5.2.1 硅薄膜材料性能的表征 83
5.2.2 非晶硅太阳电池制备的基本方法 84
5.2.3 影响硅薄膜性能的主要因素 86
5.2.4 非晶硅太阳电池的结构 87
5.2.5 工业化非晶硅太阳电池的生产设备 89
习题 91
本章参考文献 92
第6章 薄膜生长中的量子态现象 94
6.1 现有几种主要的薄膜生长理论 94
6.2 薄膜生长过程中的量子态现象 97
6.3 量子态现象的特征 102
6.4 量子态现象的原因分析 103
6.5 量子态现象的物理思想 105
6.6 等能量驱动原理 107
习题 108
本章参考文献 109
第7章 多晶硅薄膜的制备 111
7.1 常规电阻炉退火制备多晶硅薄膜的研究 111
7.1.1 常规电阻炉退火的温度研究 113
7.1.2 常规电阻炉退火的时间研究 115
7.2 光退火制备多晶硅薄膜的研究 119
7.2.1 光退火的温度研究 119
7.2.2 光退火的时间研究 121
7.3 常规电阻炉退火与光退火固相晶化的对比 124
7.4 硅薄膜结构和性能的自然衰变 127
7.5 关于硅薄膜与玻璃基底的结合问题 129
7.6 光退火制备多晶硅薄膜的计算 130
习题 133
本章参考文献 134
第8章 太阳电池应用系统 135
8.1 独立型太阳电池系统 135
8.1.1 独立太阳电池系统的特点 136
8.1.2 独立太阳电池系统的基本组成 137
8.1.3 太阳电池用蓄电池 137
8.1.4 太阳电池组件的容量设计 143
8.1.5 控制器 144
8.1.6 太阳电池系统用灯具 146
8.2 并网型发电系统 146
8.2.1 并网系统电路的组成及总体设计 147
8.2.2 光伏组件 148
8.2.3 光伏并网逆变器 148
8.3 混合型发电系统 148
8.4 逆变器 149
8.5 最大功率点跟踪系统 151
8.6 太阳能庭院灯的设计安装 153
8.6.1 系统设计所需的数据 153
8.6.2 系统设计参数的确定 153
8.6.3 系统定期检查 154
8.7 LED太阳能草坪灯的设计安装 154
8.7.1 LED太阳能草坪灯简介 154
8.7.2 太阳能草坪灯的控制原理 154
8.7.3 太阳能草坪灯充放电控制器的设计 156
8.7.4 太阳能草坪灯的电路原理 157
8.7.5 太阳能草坪灯系统组合中的几个问题 158
8.8 光伏建筑一体化 158
8.8.1 光伏建筑一体化的优势 159
8.8.2 光伏建筑一体化的几种形式 160
8.8.3 建筑一体化对电池组件的要求 160
习题 161
本章参考文献 161
第9章 太阳电池多晶硅 162
9.1 太阳电池材料的对比 162
9.1.1 硅材料地位的确定 162
9.1.2 体材料与薄膜材料的对比 163
9.1.3 薄膜太阳电池的对比 164
9.2 太阳电池多晶硅的现状 167
9.3 硅及冶金硅 168
9.3.1 硅的概况 168
9.3.2 冶金硅的生产 169
9.4 化学法太阳电池多晶硅 172
9.4.1 改良西门子法 173
9.4.2 改良西门子法的生产工艺 174
9.4.3 锌还原法 176
9.4.4 硅烷法 177
习题 178
本章参考文献 178
第10章 物理法太阳电池多晶硅 179
10.1 物理法太阳电池多晶硅简介 179
10.2 物理法除杂方法 180
10.2.1 吹气法 180
10.2.2 造渣静置澄清法 180
10.2.3 湿法冶金 181
10.2.4 物理法真空冶炼 182
10.2.5 多晶硅铸锭 183
10.2.6 直拉单晶法 188
10.2.7 电子束真空熔炼 190
10.2.8 等离子感应熔炼 191
10.2.9 磁场去除法 192
10.3 太阳能级多晶硅国家标准的思考 194
习题 196
本章参考文献 196