太阳电池物理基础 本书特色

本书系华北电力大学可再生能源学院光伏科学与工程专业的专业课教材。全书系统地介绍了太阳辐射的定量描述、细致平衡原理与太阳电池所涉及的基本概念、物理模型、伏安特性及一些典型太阳电池设计的基本理念。全书共7章，包括太阳能与太阳电池、细致平衡原理与太阳电池j-v关系、载流子的统计分布与电流、非平衡载流子的产生与复合、pn结及其伏安特性、太阳电池的伏安特性和半导体结。全书内容深入浅出、概念清晰、图文并茂、物理图像鲜明，非常适合作为光伏专业、能源专业或其他相关专业的本科生和研究生的专业教材。本书也可以作为光伏领域科学工作者和工程技术人员的参考资料，帮助其在太阳电池领域打下坚实的物理基础，为研发各种类型的太阳电池提供指导和帮助。

太阳电池物理基础 目录

前言第1章  太阳能与太阳电池  ★1.1 太阳辐射    1.1.1 几个重要名词    1.1.2 太阳表面辐照度的计算    1.1.3 地球大气层外太阳辐照度的计算    1.1.4 不同特征温度下黑体辐射的光子通量    1.1.5 影响地球表面太阳辐射的各种因素  ★1.2 世界太阳能资源分布  ★1.3 我国太阳能资源分布  ★1.4 太阳能的利用方式  ★1.5 太阳电池基本工作原理  ★1.6 太阳电池发展历程  ★1.7  太阳电池芯片、组件和系统  ★1.8 小结  习题  参考文献第2章  细致平衡原理与太阳电池j-v关系  ★2.1 细致平衡原理    2.1.1 几个重要概念    2.1.2 细致平衡原理的基本假设    2.1.3 细致平衡原理的证明  ★2.2 太阳电池的光电流与暗电流  ★2.3 太阳电池的j-v关系  ★2.4 小结  习题  参考文献第3章  载流子的统计分布与电流  ★3.1 半导体材料的分类  ★3.2 半导体材料的晶格结构    3.2.1 金刚石型结构    3.2.2 闪锌矿型结构    3.2.3 纤锌矿型结构    3.2.4 岩盐结构    目录太阳电池物理基础★3.3 半导体中电子的状态和能带    3.3.1 薛定谔方程与布洛赫波    3.3.2 直接带隙和间接带隙  ★3.4 热平衡状态载流子的统计分布与电流    3.4.1 状态密度    3.4.2 费米-狄拉克分布    3.4.3 麦克斯韦-玻尔兹曼分布    3.4.4 导带中电子浓度与价带中空穴浓度    3.4.5 热平衡状态的电流  ★3.5 半导体的载流子浓度    3.5.1 本征半导体的载流子浓度    3.5.2 n型半导体的载流子浓度    3.5.3 p型半导体费米能级    3.5.4 补偿半导体    3.5.5 简并半导体与非简并半导体    3.5.6 缺陷    3.5.7 半导体的电导率和迁移率  ★3.6 准热平衡状态载流子的统计分布与电流    3.6.1 准热平衡状态的载流子浓度    3.6.2 准热平衡状态载流子的统计分布    3.6.3 准热平衡状态载流子的电流  ★3.7 漂移电流与扩散电流    3.7.1 电子亲和势    3.7.2 功函数    3.7.3 扩散和漂移  ★3.8 小结  习题  参考文献第4章  非平衡载流子的产生与复合  ★4.1 非平衡载流子产生与复合的分类    4.1.1 非平衡载流子产生的分类    4.1.2 非平衡载流子复合的分类    4.1.3 产生率与复合率    4.1.4 非平衡载流子的寿命  ★4.2 非平衡载流子的产生    4.2.1 非平衡载流子产生的微观物理图像    4.2.2 非平衡载流子产生的宏观表现  ★4.3 非平衡载流子的复合    4.3.1 辐射复合    4.3.2 俄歇复合    4.3.3 陷阱复合    4.3.4 表面复合和晶界复合  ★4.4 载流子的输运方程    4.4.1 连续性方程    4.4.2 泊松方程    4.4.3 一维稳态半导体的连续性方程  ★4.5 小结  习题  参考文献第5章  pn结及其伏安特性  ★5.1 pn结的形成    5.1.1 pn结形成的物理过程    5.1.2 pn结接触电势差与势垒高度    5.1.3 空间电荷区电场、电势的分布及耗尽宽度的计算    5.1.4 空间电荷区实际载流子的分布  ★5.2 pn结电流电压特性    5.2.1 pn结的单向导电性    5.2.2 理想pn结的电流电压特性  ★5.3 pn结的制备方法    5.3.1 扩散法    5.3.2 合金法    5.3.3 薄膜外延法    5.3.4 离子注入法  ★5.4 小结  习题  参考文献第6章  太阳电池的伏安特性  ★6.1 太阳电池的工作原理    6.1.1 从载流子输运的角度分析光电流jph与暗电流jdark    6.1.2 光照条件下pn结能带的变化  ★6.2 光生载流子的浓度和电流    6.2.1 电中性区的载流子浓度和电流    6.2.2 空间电荷区的载流子浓度和电流    6.2.3 净电流  ★6.3 太阳电池的伏安特性    6.3.1 电中性区的电流表达式    6.3.2 空间电荷区的电流表达式    6.3.3 净电流表达式    6.3.4 暗电流表达式    6.3.5 短路电流与伏安特性方程  ★6.4 太阳电池的伏安特性曲线    6.4.1 理想太阳电池的等效电路图与伏安特性曲线    6.4.2 描述太阳电池的几个重要参数    6.4.3 实际太阳电池的等效电路图与伏安特性曲线  ★6.5 太阳电池的伏安特性测试与外量子效率测试    6.5.1 太阳电池伏安特性测试    6.5.2 太阳电池外量子效率测试  ★6.6 小结  习题  参考文献第7章  半导体结  ★7.1 载流子分离的内部驱动力  ★7.2 金属-半导体接触    7.2.1 欧姆接触    7.2.2 肖特基接触  ★7.3 pin结  ★7.4 同质结与异质结    7.4.1 同质结    7.4.2 异质结  ★7.5 体异质结    7.5.1 有机太阳电池    7.5.2 染料敏化太阳电池  ★7.6 表面态与界面态    7.6.1 表面态    7.6.2 界面态  ★7.7 小结  习题  参考文献附录  ★附录a  常用物理常数表  ★附录b  常见太阳电池材料物理参数表  ★附录c  标准am1.5 太阳光谱辐照度  ★附录d  参考符号表
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