《矽基異質結太陽電池物理與器件》在分析當今高效晶體矽太陽電池技術的基礎上引出矽基異質結太陽電池，是一本全面反映矽基異質結太陽電池研究和技術進展的著作。《矽基異質結太陽電池物理與器件》首先簡要介紹了半導體異質結基本知識和異質結太陽電池的表征與測試手段，然後系統闡述了非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的製造工藝與技術、涉及的基本物理問題和模擬研究情況，最后綜述了新型無機物矽基異質結太陽電池的研究進展。
基本介紹
- 書名：矽基異質結太陽電池物理與器件
- 作者：沈文忠 李正平
- 出版社：科學出版社
- 頁數：314頁
- 開本：5
- 外文名：Physics and Devices of Silicon Heterojunction Solar Cells
- 類型：科技
- 出版日期：2014年8月1日
- 語種：簡體中文
- 品牌：科學出版社
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《矽基異質結太陽電池物理與器件》可作為高等院校半導體材料與器件、光電子、光學工程和光伏科學與技術等相關專業師生的參考用書，也可供太陽能光伏及相關技術領域的研發和工程技術人員學習參考。
圖書目錄
序
前言
第1章緒論——高效晶體矽和異質結太陽電池
1.1太陽和太陽能
1.2太陽電池
1.3晶體矽太陽電池的結構
1.4晶體矽太陽電池的效率分析
1.5高效晶體矽太陽電池介紹
1.5.1鈍化發射極太陽電池
1.5.2氧化鋁鈍化的太陽電池
1.5.3選擇性發射極太陽電池
1.5.4MWT太陽電池
1.5.5 n型晶體矽太陽電池
1.5.6IBC太陽電池
1.6非晶矽/晶體矽異質結太陽電池
1.6.1HIT太陽電池的結構與特點
1.6.2獲得高效率HIT太陽電池的方法
1.6.3HIT太陽電池的效率進展
1.6.4非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的其他單位研發情況
1.7本書的安排
參考文獻
第2章半導體異質結基本知識
2.1異質結基本概念
2.1.1理想異質結的能帶圖
2.1.2反型異質結的主要公式
2.1.3異質結中的界面態
2.1.4有界面態的異質結能帶圖
2.2異質結的伏安特性
2.2.1尖峰勢壘高度的影響因素
2.2.2理想突變異質結的伏安特性
2.2.3有界面態的異質結的伏安特性
2.3異質結的注入特性
2.3.1高注入特性
2.3.2超注入特性
2.4異質結的光電特性
2.4.1反型異質結的光伏特性
2.4.2反型異質結的光電流和光譜回響
2.5晶體矽和非晶矽薄膜的基本物理參數
參考文獻
第3章與異質結太陽電池相關的表征與測試
3.1太陽電池的基本表征參數
3.1.1太陽電池等效電路
3.1.2太陽電池的基本參數
3.1.3非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的I—V曲線
3.1.4太陽電池的溫度係數
3.1.5太陽電池的標準測試條件
3.2太陽電池的光譜回響和量子效率
3.2.1光譜回響
3.2.2量子效率
3.3少數載流子壽命及其測量
3.3.1非平衡少數載流子
3.3.2少數載流子壽命
3.3.3少數載流子壽命對太陽電池性能的影響
3.3.4少數載流子壽命的測量
3.4薄膜的表征測試技術介紹
3.4.1拉曼光譜
3.4.2傅立葉變換紅外吸收光譜
3.5異質結太陽電池的電容效應及其I—V檢測對策
3.5.1 p—n結的電容
3.5.2電容效應對太陽電池I—V測試的影響
3.5.3異質結太陽電池的I—V檢測對策
參考文獻
第4章非晶矽/晶體矽異質結太陽電池製備
4.1非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的結構
4.2非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的製作工序
4.3矽片的濕化學處理
4.3.1去損傷層
4.3.2制絨
4.3.3表面氧化層的去除和表面調控
4.4非晶矽薄膜的沉積
4.4.1矽薄膜沉積設備
4.4.2本徵非晶矽薄膜
4.4.3摻雜非晶矽薄膜
4.4.4非晶矽薄膜的光吸收
4.5TCO薄膜的沉積
4.5.1TCO薄膜的製備方法和設備
4.5.2矽異質結太陽電池對TCO薄膜的要求
4.5.3TCO薄膜在矽異質結太陽電池上的套用
4.6電極製作
4.6.1電極製作的方法
4.6.2絲網印刷在矽異質結太陽電池上的套用
4.7非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的薄片化
4.7.1矽片減薄對太陽電池的影響
4.7.2薄型HIT太陽電池
4.8發射極在背面的矽異質結太陽電池
4.8.1背發射極矽異質結太陽電池
4.8.2背接觸矽異質結太陽電池
4.9非晶矽/晶體矽異質結太陽電池組件的套用
4.9.1HIT電池組件
4.9.2HIT雙面組件
4.9.3關於HIT組件的PID
參考文獻
第5章非晶矽/晶體矽異質結太陽電池中的物理問題
5.1非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的能帶
5.1.1非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的能帶圖
5.1.2非晶矽/晶體矽異質結的帶階
5.1.3TCO薄膜對非晶矽/晶體矽異質結能帶的影響
5.2非晶矽/晶體矽異質結太陽電池中的鈍化機制
5.2.1矽異質結太陽電池的開路電壓和鈍化
5.2.2本徵非晶矽的鈍化
5.2.3摻雜非晶矽的鈍化
5.2.4其他鈍化方案
5.3非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的界面
5.3.1本徵非晶矽/摻雜非晶矽界面
5.3.2摻雜非晶矽/TCO薄膜界面
5.4非晶矽/晶體矽異質結太陽電池中的電輸運特性
5.4.1非晶矽/晶體矽異質結電池中的電荷輸運基本過程
5.4.2電流—電壓特性
5.5結語
參考文獻
第6章矽基異質結太陽電池的模擬
6.1太陽電池模擬的基本原則
6.1.1光學模擬
6.1.2電學模擬
6.2用於異質結太陽電池模擬的軟體簡介
6.2.1AFORS—HET軟體簡介
6.2.2AMPS軟體簡介
6.3非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的模擬研究
6.3.1以n型單晶矽為襯底的矽異質結太陽電池模擬
6.3.2以p型單晶矽為襯底的矽異質結太陽電池模擬
6.4IBC—SHJ太陽電池的二維模擬
6.4.1模擬用IBC—SHJ太陽電池的基本結構
6.4.2IBC—SHJ太陽電池的背面幾何尺寸模擬最佳化
6.4.3前表面鈍化對IBC—SHJ太陽電池影響的模擬
6.4.4背表面鈍化和界面缺陷對IBC—SHJ太陽電池影響的模擬
6.5新結構矽基異質結太陽電池的模擬研究
6.5.1矽基同質—異質結太陽電池的模擬研究
6.5.2納米柱陣列矽異質結太陽電池的模擬
6.5.3矽基金屬化合物半導體異質結太陽電池的模擬
參考文獻
第7章新型矽基異質結太陽電池
7.1矽量子點/晶體矽異質結太陽電池
7.1.1氧化矽基體中的矽量子點/晶體矽異質結電池
7.1.2碳化矽基體中的矽量子點/晶體矽異質結電池
7.1.3氮化矽基體中的矽量子點及異質結太陽電池
7.2Ⅱ一Ⅵ族半導體/晶體矽異質結太陽電池
7.2.1CdSe/Si異質結太陽電池
7.2.2ZnO/Si異質結太陽電池
7.3Ⅲ—V族半導體/晶體矽異質結太陽電池
7.3.1GaN/Si異質結太陽電池
7.3.2InAs/Si異質結太陽電池
7.4碳/晶體矽異質結太陽電池
7.4.1非晶碳/矽異質結太陽電池
7.4.2CNT/Si異質結太陽電池
7.4.3石墨烯/矽太陽電池
7.5新型矽基異質結太陽電池的展望
參考文獻
索引
前言
第1章緒論——高效晶體矽和異質結太陽電池
1.1太陽和太陽能
1.2太陽電池
1.3晶體矽太陽電池的結構
1.4晶體矽太陽電池的效率分析
1.5高效晶體矽太陽電池介紹
1.5.1鈍化發射極太陽電池
1.5.2氧化鋁鈍化的太陽電池
1.5.3選擇性發射極太陽電池
1.5.4MWT太陽電池
1.5.5 n型晶體矽太陽電池
1.5.6IBC太陽電池
1.6非晶矽/晶體矽異質結太陽電池
1.6.1HIT太陽電池的結構與特點
1.6.2獲得高效率HIT太陽電池的方法
1.6.3HIT太陽電池的效率進展
1.6.4非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的其他單位研發情況
1.7本書的安排
參考文獻
第2章半導體異質結基本知識
2.1異質結基本概念
2.1.1理想異質結的能帶圖
2.1.2反型異質結的主要公式
2.1.3異質結中的界面態
2.1.4有界面態的異質結能帶圖
2.2異質結的伏安特性
2.2.1尖峰勢壘高度的影響因素
2.2.2理想突變異質結的伏安特性
2.2.3有界面態的異質結的伏安特性
2.3異質結的注入特性
2.3.1高注入特性
2.3.2超注入特性
2.4異質結的光電特性
2.4.1反型異質結的光伏特性
2.4.2反型異質結的光電流和光譜回響
2.5晶體矽和非晶矽薄膜的基本物理參數
參考文獻
第3章與異質結太陽電池相關的表征與測試
3.1太陽電池的基本表征參數
3.1.1太陽電池等效電路
3.1.2太陽電池的基本參數
3.1.3非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的I—V曲線
3.1.4太陽電池的溫度係數
3.1.5太陽電池的標準測試條件
3.2太陽電池的光譜回響和量子效率
3.2.1光譜回響
3.2.2量子效率
3.3少數載流子壽命及其測量
3.3.1非平衡少數載流子
3.3.2少數載流子壽命
3.3.3少數載流子壽命對太陽電池性能的影響
3.3.4少數載流子壽命的測量
3.4薄膜的表征測試技術介紹
3.4.1拉曼光譜
3.4.2傅立葉變換紅外吸收光譜
3.5異質結太陽電池的電容效應及其I—V檢測對策
3.5.1 p—n結的電容
3.5.2電容效應對太陽電池I—V測試的影響
3.5.3異質結太陽電池的I—V檢測對策
參考文獻
第4章非晶矽/晶體矽異質結太陽電池製備
4.1非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的結構
4.2非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的製作工序
4.3矽片的濕化學處理
4.3.1去損傷層
4.3.2制絨
4.3.3表面氧化層的去除和表面調控
4.4非晶矽薄膜的沉積
4.4.1矽薄膜沉積設備
4.4.2本徵非晶矽薄膜
4.4.3摻雜非晶矽薄膜
4.4.4非晶矽薄膜的光吸收
4.5TCO薄膜的沉積
4.5.1TCO薄膜的製備方法和設備
4.5.2矽異質結太陽電池對TCO薄膜的要求
4.5.3TCO薄膜在矽異質結太陽電池上的套用
4.6電極製作
4.6.1電極製作的方法
4.6.2絲網印刷在矽異質結太陽電池上的套用
4.7非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的薄片化
4.7.1矽片減薄對太陽電池的影響
4.7.2薄型HIT太陽電池
4.8發射極在背面的矽異質結太陽電池
4.8.1背發射極矽異質結太陽電池
4.8.2背接觸矽異質結太陽電池
4.9非晶矽/晶體矽異質結太陽電池組件的套用
4.9.1HIT電池組件
4.9.2HIT雙面組件
4.9.3關於HIT組件的PID
參考文獻
第5章非晶矽/晶體矽異質結太陽電池中的物理問題
5.1非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的能帶
5.1.1非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的能帶圖
5.1.2非晶矽/晶體矽異質結的帶階
5.1.3TCO薄膜對非晶矽/晶體矽異質結能帶的影響
5.2非晶矽/晶體矽異質結太陽電池中的鈍化機制
5.2.1矽異質結太陽電池的開路電壓和鈍化
5.2.2本徵非晶矽的鈍化
5.2.3摻雜非晶矽的鈍化
5.2.4其他鈍化方案
5.3非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的界面
5.3.1本徵非晶矽/摻雜非晶矽界面
5.3.2摻雜非晶矽/TCO薄膜界面
5.4非晶矽/晶體矽異質結太陽電池中的電輸運特性
5.4.1非晶矽/晶體矽異質結電池中的電荷輸運基本過程
5.4.2電流—電壓特性
5.5結語
參考文獻
第6章矽基異質結太陽電池的模擬
6.1太陽電池模擬的基本原則
6.1.1光學模擬
6.1.2電學模擬
6.2用於異質結太陽電池模擬的軟體簡介
6.2.1AFORS—HET軟體簡介
6.2.2AMPS軟體簡介
6.3非晶矽/晶體矽異質結太陽電池的模擬研究
6.3.1以n型單晶矽為襯底的矽異質結太陽電池模擬
6.3.2以p型單晶矽為襯底的矽異質結太陽電池模擬
6.4IBC—SHJ太陽電池的二維模擬
6.4.1模擬用IBC—SHJ太陽電池的基本結構
6.4.2IBC—SHJ太陽電池的背面幾何尺寸模擬最佳化
6.4.3前表面鈍化對IBC—SHJ太陽電池影響的模擬
6.4.4背表面鈍化和界面缺陷對IBC—SHJ太陽電池影響的模擬
6.5新結構矽基異質結太陽電池的模擬研究
6.5.1矽基同質—異質結太陽電池的模擬研究
6.5.2納米柱陣列矽異質結太陽電池的模擬
6.5.3矽基金屬化合物半導體異質結太陽電池的模擬
參考文獻
第7章新型矽基異質結太陽電池
7.1矽量子點/晶體矽異質結太陽電池
7.1.1氧化矽基體中的矽量子點/晶體矽異質結電池
7.1.2碳化矽基體中的矽量子點/晶體矽異質結電池
7.1.3氮化矽基體中的矽量子點及異質結太陽電池
7.2Ⅱ一Ⅵ族半導體/晶體矽異質結太陽電池
7.2.1CdSe/Si異質結太陽電池
7.2.2ZnO/Si異質結太陽電池
7.3Ⅲ—V族半導體/晶體矽異質結太陽電池
7.3.1GaN/Si異質結太陽電池
7.3.2InAs/Si異質結太陽電池
7.4碳/晶體矽異質結太陽電池
7.4.1非晶碳/矽異質結太陽電池
7.4.2CNT/Si異質結太陽電池
7.4.3石墨烯/矽太陽電池
7.5新型矽基異質結太陽電池的展望
參考文獻
索引
