晶体硅太阳电池物理

内容简介

前言

作者简介

第1章 绪论

参考文献

第2章 晶体硅的结构和基本物理化学性质

2.1 硅的晶体结构

2.2 晶体硅的基本物理化学性质

参考文献

第3章 半导体中的能带与态密度

3.1 自由电子的运动状态

3.2 半导体的能带

3.3 半导体中的量子态

参考文献

第4章 半导体中的载流子

4.1 波矢空间半导体载流子

4.2 平衡状态下的载流子

4.3 准平衡状态下的载流子

参考文献

第5章 半导体中载流子的输运

5.1 载流子的迁移率和漂移电流

5.2 半导体的电阻率

5.3 载流子的扩散和扩散电流

5.4 载流子的总电流密度

5.5 载流子的产生

5.6 半导体中载流子的复合

5.7 半导体内载流子的输运方程

5.8 表面复合引起的界面电流

5.9 半导体隧穿效应与隧穿电流

参考文献

第6章 半导体pn结

6.1 半导体pn结的形成

6.2 热平衡状态下的pn结

6.3 准平衡状态下的pn结

6.4 pn结的结电容

6.5 浓度结

6.6 半导体pn结击穿

参考文献

第7章 晶体硅pn结太阳电池

7.1 晶体硅太阳电池的光伏效应

7.2 基于等效电路的理想太阳电池的输出特性

7.3 基于微观机理的理想太阳电池输出特性

7.4 表面复合对太阳电池输出特性的影响

7.5 准实际太阳电池的特性

参考文献

第8章 金属-半导体(MS)结构与MS太阳电池

8.1 金属-半导体接触

8.2 金属-半导体接触的整流特性

8.3 金属-半导体欧姆接触

8.4 少子的扩散电流

8.5 MS肖特基结太阳电池

参考文献

第9章 金属-绝缘体-半导体(MIS)结构与MIS太阳电池

9.1 理想MIS结构的能带图

9.2 理想MIS结构的表面空间电荷

9.3 理想MIS结构的电容特性

9.4 MIS结构中的载流子输运

9.5 半导体表面层的电导和场效应

9.6 金属-氧化物-半导体(MOS)结构

9.7 MIS结构的隧穿效应

9.8 界面态复合隧穿电流

9.9 载流子通过绝缘体势垒的隧穿电流

9.10 MIS太阳电池

参考文献

第10章 晶体硅异质pn结太阳电池

10.1 半导体异质结及其能带图结构

10.2 突变异质结的输出特性

10.3 异质结太阳电池

10.4 异质结太阳电池n型区和p型区电场强度为恒定值时的输出特性

10.5 异质结太阳电池n型区和p型区电场强度为零时的电流-电压特性

10.6 异质结太阳电池的效率

10.7 硅基异质结太阳电池

参考文献

第11章 硅基太阳电池的计算物理

11.1 太阳电池数值计算的物理模型

11.2 泊松方程

11.3 载流子的连续性方程

11.4 太阳电池数值模拟方法

参考文献

第12章 太阳电池的光电转换效率

12.1 太阳电池光电转换效率的极限

12.2 晶体硅太阳电池光电转换效率的极限

12.3 影响太阳电池光电转换效率的因素

12.4 高效晶体硅太阳电池实例

参考文献

第13章 聚光太阳电池与叉指式背接触(IBC)太阳电池

13.1 聚光太阳电池的特性

13.2 叉指式背接触(IBC)太阳电池

13.3 IBC聚光太阳电池一维模拟

13.4 IBC聚光太阳电池三维模拟

13.5 太阳电池边角部位的复合和最佳边缘距离

参考文献

第14章 晶体硅太阳电池的优化设计

14.1 晶体硅太阳电池优化设计的几项基础算式

14.2 基于遗传算法的太阳电池优化设计

14.3 基于变分法计算的聚光太阳电池几何参数的优化

参考文献

第15章 纳米碳/硅异质结太阳电池

15.1 碳纳米管/硅异质结太阳电池

15.2 石墨烯及其电学性质

15.3 化学气相沉积石墨烯/硅太阳电池

15.4 具有氧化物界面层的石墨烯/硅太阳电池

15.5 纳米碳/硅太阳电池的研究课题

参考文献

第16章 钙钛矿/硅串联太阳电池

16.1 钙钛矿和钙钛矿太阳电池

16.2 钙钛矿太阳电池的计算物理

16.3 钙钛矿/硅串联太阳电池的计算物理

16.4 具有织构表面的太阳电池的光学传输特性

16.5 钙钛矿/硅串联太阳电池的光学传输物理模型和数值模拟

16.6 对于钙钛矿/硅串联太阳电池需要进一步研究的主要课题

参考文献

第17章 太阳电池热物理分析

17.1 辐射及其化学势

17.2 基于辐射热力学的太阳电池电流-电压特性

17.3 太阳电池性能的热力学分析

17.4 热载流子太阳电池

参考文献

附录A 太阳电池n型区和p型区的输出特性

A.1 电流密度的连续性方程

A.2 n型区的空穴浓度和电流密度

A.3 p型区的电子浓度和电流密度

附录B 耗尽区中通过缺陷态复合中心的复合电流

附录C 准中性区中电场非均匀分布时载流子电流的近似计算方法

附录D 部分符号表

附录E 物理常数

附录F 硅的物理化学性质

附录G 国际单位制

附录H 关于“solarcell”名词的翻译