太阳电池物理基础

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Jdark6.1.2 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