- 机械工业出版社
- 9787111776611
- 1-1
- 47269670-7
- 16开
- 2025-06-24
- 382
- 工学
- 能源动力类
- 新能源科学与工程
- 本科
内容简介
本书主要面向普通高等院校新能源材料方向的本科生、研究生以及从事太阳能研究的初学者和技术人员。本书共分为11章，包括绪论、太阳辐射与太阳能、半导体与PN结、太阳能电池基础、太阳能电池设计、太阳能电池光电转换效率极限与叠层电池、太阳能电池组件化与封装技术、太阳能电池测试表征技术、晶体硅太阳能电池、薄膜太阳能电池和新型太阳能电池。
本书内容交叉融合物理、材料及电子等多学科的知识，在章节设计上兼顾基础、应用和前沿技术。本书从太阳能电池基本原理出发，注重培养学生在太阳能电池设计上的实践能力，也引入了大量光伏技术的新进展介绍。本书在各章后设置了课后思考题，加强学生对基础知识的掌握，并针对太阳能电池设计的具体问题提供了设计案例。本书还提供了模拟仿真实验和视频资料等线上教学资源，帮助学生掌握相关知识。
本书内容交叉融合物理、材料及电子等多学科的知识，在章节设计上兼顾基础、应用和前沿技术。本书从太阳能电池基本原理出发，注重培养学生在太阳能电池设计上的实践能力，也引入了大量光伏技术的新进展介绍。本书在各章后设置了课后思考题，加强学生对基础知识的掌握，并针对太阳能电池设计的具体问题提供了设计案例。本书还提供了模拟仿真实验和视频资料等线上教学资源，帮助学生掌握相关知识。
目录
前言
第1章绪论1
11太阳能电池的发展历史1
12太阳能电池的发展现状4
13太阳能电池存在的问题及发展方向8
思考题16
参考文献16
第2章太阳辐射与太阳能17
21光的基本性质17
22光源的光谱特性18
23大气吸收与太阳光谱20
24太阳运动与辐射角度22
25太阳能的时间与空间分布23
思考题26
参考文献26
第3章半导体与PN结27
31半导体材料27
32半导体的禁带宽度28
33半导体的光吸收32
34半导体的掺杂34
35载流子传输40
36载流子复合42
37半导体PN结46
思考题52
参考文献52
第4章太阳能电池基础53
41太阳能电池工作原理53
42太阳能电池JV曲线56
43串并联电阻与等效电路61
44载流子的传输与复合66
45辐照度对太阳能电池性能的影响70
46温度对太阳能电池性能的影响74
思考题79
参考文献80
第5章太阳能电池设计81
51太阳能电池的光学损失与光学设计81
52太阳能电池的电学损失与电学设计87
53太阳能电池的复合损失与结构设计91
54太阳能电池模拟仿真94
思考题97
参考文献97
第6章太阳能电池光电转换效率
极限与叠层电池99
61光电转换效率的热力学极限99
62ShockleyQueisser效率极限100
63叠层太阳能电池设计103
64ⅢⅤ族叠层太阳能电池106
65钙钛矿/硅叠层太阳能电池109
66钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池114
思考题119
参考文献120
第7章太阳能电池组件化与封装
技术123
71晶体硅太阳能电池组件123
72薄膜太阳能电池组件结构与制备
技术126
73局部遮挡与热斑效应128
74封装与可靠性测试130
75太阳能电池组件的可靠性136
思考题142
参考文献142
第8章太阳能电池测试表征技术143
81IV曲线测试143
82量子效率测试149
83瞬态光电测试152
84载流子寿命与迁移率测试159
85电致发光成像技术164
思考题170
参考文献170
第9章晶体硅太阳能电池175
91硅的冶炼与提纯175
92晶体硅与硅片的制备178
93晶体硅太阳能电池的制备流程182
94晶体硅太阳能电池的技术演进187
思考题193
参考文献193
第10章薄膜太阳能电池194
101薄膜太阳能电池材料与分类194
102非晶硅薄膜太阳能电池197
103铜铟镓硒薄膜太阳能电池202
104碲化镉薄膜太阳能电池206
思考题210
参考文献210
第11章新型太阳能电池212
111染料敏化太阳能电池212
112有机太阳能电池216
113量子点太阳能电池221
114钙钛矿太阳能电池226
115非铅钙钛矿太阳能电池234
思考题240
参考文献240
第1章绪论1
11太阳能电池的发展历史1
12太阳能电池的发展现状4
13太阳能电池存在的问题及发展方向8
思考题16
参考文献16
第2章太阳辐射与太阳能17
21光的基本性质17
22光源的光谱特性18
23大气吸收与太阳光谱20
24太阳运动与辐射角度22
25太阳能的时间与空间分布23
思考题26
参考文献26
第3章半导体与PN结27
31半导体材料27
32半导体的禁带宽度28
33半导体的光吸收32
34半导体的掺杂34
35载流子传输40
36载流子复合42
37半导体PN结46
思考题52
参考文献52
第4章太阳能电池基础53
41太阳能电池工作原理53
42太阳能电池JV曲线56
43串并联电阻与等效电路61
44载流子的传输与复合66
45辐照度对太阳能电池性能的影响70
46温度对太阳能电池性能的影响74
思考题79
参考文献80
第5章太阳能电池设计81
51太阳能电池的光学损失与光学设计81
52太阳能电池的电学损失与电学设计87
53太阳能电池的复合损失与结构设计91
54太阳能电池模拟仿真94
思考题97
参考文献97
第6章太阳能电池光电转换效率
极限与叠层电池99
61光电转换效率的热力学极限99
62ShockleyQueisser效率极限100
63叠层太阳能电池设计103
64ⅢⅤ族叠层太阳能电池106
65钙钛矿/硅叠层太阳能电池109
66钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池114
思考题119
参考文献120
第7章太阳能电池组件化与封装
技术123
71晶体硅太阳能电池组件123
72薄膜太阳能电池组件结构与制备
技术126
73局部遮挡与热斑效应128
74封装与可靠性测试130
75太阳能电池组件的可靠性136
思考题142
参考文献142
第8章太阳能电池测试表征技术143
81IV曲线测试143
82量子效率测试149
83瞬态光电测试152
84载流子寿命与迁移率测试159
85电致发光成像技术164
思考题170
参考文献170
第9章晶体硅太阳能电池175
91硅的冶炼与提纯175
92晶体硅与硅片的制备178
93晶体硅太阳能电池的制备流程182
94晶体硅太阳能电池的技术演进187
思考题193
参考文献193
第10章薄膜太阳能电池194
101薄膜太阳能电池材料与分类194
102非晶硅薄膜太阳能电池197
103铜铟镓硒薄膜太阳能电池202
104碲化镉薄膜太阳能电池206
思考题210
参考文献210
第11章新型太阳能电池212
111染料敏化太阳能电池212
112有机太阳能电池216
113量子点太阳能电池221
114钙钛矿太阳能电池226
115非铅钙钛矿太阳能电池234
思考题240
参考文献240
