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包郵 太陽電池材料

作者:楊德仁
出版社:化學工業(yè)出版社出版時間:2018-01-01
開本: 16開 頁數: 256
中 圖 價:¥53.4(7.9折) 定價  ¥68.0 登錄后可看到會員價
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太陽電池材料 版權信息

太陽電池材料 本書特色

本書全面介紹太陽電池技術,為從業(yè)人員提供切實可靠的幫助。本書初版在社會和讀者中產生了積極反響,并在中國臺灣地區(qū)出版、發(fā)行。

太陽電池材料 內容簡介

太陽能光電方面的研究和應用在全世界范圍內方興未艾,相關太陽能光電工業(yè)發(fā)展迅速,是令人矚目的朝陽產業(yè)。本書介紹了太陽能及光電轉換的基本原理、太陽電池的基本結構和工藝,著重從材料制備和性能的角度出發(fā),闡述了主要的太陽能光電材料的基本制備原理、制備技術以及材料結構、組成對太陽電池的影響。太陽能光電材料包括直拉單晶硅、鑄造多晶硅、帶硅、非晶硅、多晶硅薄膜、GaAs半導體材料、CdTe和CdS薄膜材料、CuInSe2(CuInS2)薄膜材料等。 原書**版出版后十年時間里,太陽電池材料的技術發(fā)展非常迅速,支撐著太陽電池效率的不斷提升和太陽能光伏產業(yè)規(guī)模的不斷擴大。因此,有些知識需要更新,有些知識需要增加。這些都在本書第二版中得到充分反映。這本《太陽電池材料》(第二版)將繼續(xù)伴隨著廣大讀者,親歷我國太陽能光伏行業(yè)的不斷進步與發(fā)展。本書可供大專院校的半導體材料與器件、材料科學與工程以及太陽能光伏等能源領域的師生作為教學參考書,也可供從事相關研究和開發(fā)的太陽能相關行業(yè)科技工作者和企業(yè)工程師參考。

太陽電池材料 目錄

第1章太陽能和光電轉換1
1.1太陽能1
1.2太陽能輻射和吸收2
1.3太陽能光電的研究和應用歷史3
1.4太陽電池的研究和開發(fā)6
參考文獻8
第2章太陽能光電材料及物理基礎10
2.1半導體材料和太陽能光電材料10
2.1.1半導體材料10
2.1.2太陽能光電材料11
2.2載流子和能帶12
2.2.1載流子12
2.2.2能帶結構12
2.2.3電子和空穴15
2.3雜質和缺陷能級16
2.3.1雜質半導體16
2.3.2雜質能級17
2.3.3深能級18
2.3.4缺陷能級19
2.4熱平衡下的載流子20
2.4.1載流子的狀態(tài)密度和統(tǒng)計分布20
2.4.2本征半導體的載流子濃度23
2.4.3雜質半導體的載流子濃度和補償23
2.5非平衡少數載流子25
2.5.1非平衡載流子的產生、復合和壽命26
2.5.2非平衡載流子的擴散27
2.5.3非平衡載流子在電場下的漂移和擴散28
2.6p-n結30
2.6.1p-n結的制備30
2.6.2p-n結的能帶結構32
2.6.3p-n結的電流電壓特性34
2.7金屬-半導體接觸和MIS結構35
2.7.1金屬-半導體接觸35
2.7.2歐姆接觸37
2.7.3MIS結構38
2.8太陽能光電轉換原理——光生伏特效應39
2.8.1半導體材料的光吸收39
2.8.2光生伏特40
參考文獻41
第3章太陽電池的結構和制備42
3.1太陽電池的結構和光電轉換效率42
3.2晶體硅太陽電池的基本工藝44
3.2.1絨面結構44
3.2.2p-n結制備46
3.2.3減反射層47
3.2.4絲網印刷48
3.2.5燒結49
3.3薄膜太陽電池49
3.3.1砷化鎵薄膜太陽電池49
3.3.2非晶硅薄膜太陽電池51
3.3.3多晶硅薄膜太陽電池53
3.3.4CdTe薄膜太陽電池54
3.3.5CuInSe2(CuInGaSe2)薄膜太陽電池55
參考文獻57
第4章單晶硅材料58
4.1硅的基本性質58
4.2太陽電池用硅材料61
4.3高純多晶硅的制備62
4.3.1三氯氫硅氫還原法62
4.3.2硅烷熱分解法63
4.3.3四氯化硅氫還原法63
4.4太陽能級多晶硅的制備64
4.4.1太陽能級多晶硅64
4.4.2物理冶金技術制備太陽能級多晶硅64
4.5區(qū)熔單晶硅66
4.6直拉單晶硅67
4.6.1直拉單晶硅的生長原理和工藝67
4.6.2新型直拉晶體硅的生長技術70
4.6.3直拉單晶硅的摻雜73
4.7硅晶片加工76
4.7.1切斷76
4.7.2滾圓76
4.7.3切片77
4.7.4化學腐蝕79
參考文獻79
第5章直拉單晶硅中的雜質和位錯81
5.1直拉單晶硅中的氧81
5.1.1氧的基本性質82
5.1.2氧熱施主84
5.1.3氧沉淀86
5.1.4硼氧復合體90
5.2直拉單晶硅中的碳94
5.2.1碳的基本性質94
5.2.2碳和氧沉淀95
5.3直拉單晶硅中的金屬雜質97
5.3.1金屬雜質的基本性質97
5.3.2金屬復合體和沉淀101
5.3.3金屬雜質的控制102
5.4直拉單晶硅中的位錯103
5.4.1位錯的基本性質104
5.4.2晶體硅中的位錯結構106
5.4.3晶體硅中位錯的腐蝕和表征107
5.4.4晶體硅中位錯對太陽電池的影響109
參考文獻110
第6章鑄造多晶硅112
6.1概述112
6.2鑄造多晶硅的制備工藝113
6.3鑄造多晶硅的晶體生長116
6.3.1鑄造多晶硅的原材料116
6.3.2坩堝117
6.3.3晶體生長工藝117
6.3.4晶體生長的影響因素118
6.3.5晶體摻雜120
6.4高效鑄造多晶硅的制備121
6.5鑄造類(準)單晶硅的制備122
參考文獻125
第7章鑄造多晶硅中的雜質和缺陷126
7.1鑄造多晶硅中的氧126
7.1.1原生鑄造多晶硅中的氧雜質126
7.1.2原生鑄造多晶硅中的氧施主和氧沉淀127
7.1.3鑄造多晶硅中氧的熱處理性質129
7.2鑄造多晶硅中的碳131
7.2.1原生鑄造多晶硅中的碳雜質131
7.2.2鑄造多晶硅中碳的熱處理性質132
7.3鑄造多晶硅中的氮134
7.3.1鑄造多晶硅中的氮雜質134
7.3.2鑄造多晶硅中的氮氧復合體136
7.3.3鑄造多晶硅中的氮對氧沉淀、氧施主的作用138
7.4鑄造多晶硅中的氫138
7.4.1鑄造多晶硅中的氫雜質138
7.4.2鑄造多晶硅中氫的鈍化作用139
7.5鑄造多晶硅中的金屬雜質和吸雜140
7.5.1鑄造多晶硅中的金屬雜質140
7.5.2鑄造多晶硅中的金屬沉淀141
7.5.3鑄造多晶硅的吸雜142
7.6鑄造多晶硅中的晶界145
7.6.1鑄造多晶硅的晶界145
7.6.2鑄造多晶硅晶界上的金屬沉淀147
7.6.3鑄造多晶硅晶界的氫鈍化149
7.7鑄造多晶硅中的位錯150
7.7.1鑄造多晶硅的位錯150
7.7.2鑄造多晶硅的位錯對電學性能的影響151
參考文獻152
第8章帶硅材料153
8.1帶硅材料的制備153
8.1.1邊緣限制薄膜帶硅生長技術154
8.1.2線牽引帶硅生長技術155
8.1.3枝網帶硅工藝155
8.1.4襯底上的帶硅生長技術156
8.1.5工藝粉末帶硅生長技術157
8.2帶硅生長的基本問題158
8.2.1邊緣穩(wěn)定性158
8.2.2應力控制158
8.2.3產率159
8.3帶硅材料的缺陷和雜質159
8.3.1帶硅材料的晶界159
8.3.2帶硅材料的位錯160
8.3.3帶硅材料的雜質161
8.4帶硅材料的氫鈍化和吸雜161
8.4.1帶硅材料的氫鈍化161
8.4.2帶硅材料的吸雜162
參考文獻163
第9章非晶硅薄膜164
9.1非晶硅薄膜的基本性質165
9.1.1非晶硅的原子結構特征165
9.1.2非晶硅的能帶結構166
9.1.3非晶硅的基本特性168
9.2等離子體化學氣相沉積制備非晶硅薄膜169
9.2.1輝光放電的基本原理169
9.2.2等離子增強化學氣相沉積制備非晶硅薄膜170
9.2.3非晶硅薄膜的生長171
9.2.4非晶硅薄膜的生長機理172
9.3非晶硅薄膜的摻雜174
9.3.1非晶硅的摻雜174
9.3.2非晶硅薄膜中的雜質175
9.4非晶硅薄膜中的氫176
9.4.1硅氫鍵176
9.4.2非晶硅中氫的態(tài)密度177
9.5非晶硅薄膜中的光致衰減178
9.5.1非晶硅薄膜的光致衰減效應178
9.5.2非晶硅薄膜光致衰減效應的影響因素180
9.5.3非晶硅薄膜光致衰減效應的減少和消除180
9.6非晶硅合金薄膜182
9.6.1非晶硅碳合金薄膜182
9.6.2非晶硅鍺合金薄膜183
9.7非晶硅/微晶硅疊層薄膜材料184
參考文獻184
第10章多晶硅薄膜186
10.1多晶硅薄膜的基本性質186
10.1.1多晶硅薄膜的特點186
10.1.2多晶硅薄膜的制備技術187
10.1.3多晶硅薄膜的晶界和缺陷189
10.1.4多晶硅薄膜的雜質190
10.2化學氣相沉積制備多晶硅薄膜191
10.2.1等離子增強化學氣相沉積制備多晶硅薄膜191
10.2.2低壓化學氣相沉積制備多晶硅薄膜193
10.2.3熱絲化學氣相沉積制備多晶硅薄膜194
10.3非晶硅晶化制備多晶硅薄膜196
10.3.1固化晶化制備多晶硅薄膜197
10.3.2金屬誘導固化晶化制備多晶硅薄膜198
10.3.3快速熱處理晶化制備多晶硅薄膜199
10.3.4激光晶化制備多晶硅薄膜201
參考文獻202
第11章GaAs半導體材料204
11.1GaAs材料的性質和太陽電池204
11.1.1GaAs的基本性質204
11.1.2GaAs太陽電池207
11.2GaAs體單晶材料208
11.2.1布里奇曼法制備GaAs單晶208
11.2.2液封直拉法制備GaAs單晶210
11.3GaAs薄膜單晶材料211
11.3.1液相外延制備GaAs薄膜單晶211
11.3.2金屬-有機化學氣相沉積外延制備GaAs薄膜單晶212
11.3.3Si、Ge襯底上外延制備GaAs薄膜材料215
11.4GaAs晶體中的雜質216
11.4.1GaAs單晶摻雜216
11.4.2GaAs單晶中的雜質217
11.5GaAs晶體中的缺陷219
11.5.1GaAs單晶中的點缺陷219
11.5.2GaAs單晶中的位錯219
11.5.3GaAs單晶中缺陷的氫鈍化220
參考文獻221
第12章CdTe和CdS薄膜材料222
12.1CdTe材料和太陽電池222
12.1.1CdTe薄膜材料的基本性質222
12.1.2CdTe薄膜太陽電池224
12.2CdTe薄膜材料的制備224
12.2.1近空間升華法225
12.2.2電化學沉積法226
12.2.3氣相輸運沉積法230
12.2.4制備CdTe薄膜的其他技術230
12.2.5CdTe薄膜材料的熱處理231
12.3CdS薄膜材料232
12.3.1CdS薄膜材料的基本性質232
12.3.2CdS薄膜材料的制備232
12.3.3CdS薄膜材料的熱處理235
12.3.4CdS薄膜材料的缺陷236
參考文獻237
第13章CuInSe2(CuInGaSe2)系列薄膜材料239
13.1CuInSe2(CuInxGa1-xSe2)材料和太陽電池240
13.1.1CuInSe2(CuInxGa1-xSe2)材料的基本性質240
13.1.2CuInSe2(CuInxGa1-xSe2)薄膜太陽電池241
13.2CuInSe2(CuInGaSe2)薄膜材料的制備241
13.2.1硒化法制備CuInSe2薄膜材料242
13.2.2共蒸發(fā)法制備CuInSe2薄膜材料242
13.2.3CuInGaSe2薄膜材料的制備243
13.3CuInS2材料的性質和太陽電池245
13.3.1CuInS2材料的基本性質245
13.3.2CuInS2太陽電池247
13.4CuInS2薄膜材料的制備247
13.4.1硫化法制備CuInS2薄膜材料247
13.4.2濺射沉積法制備CuInS2薄膜材料248
13.4.3化學水浴法制備CuInS2薄膜材料248
13.5Cu2ZnSnS4薄膜材料和太陽電池250
13.5.1Cu2ZnSnS4材料的基本性質250
13.5.2Cu2ZnSnS4的太陽電池251
13.6Cu2ZnSnS4薄膜材料的制備252
13.6.1蒸發(fā)法制備CZTS薄膜材料252
13.6.2濺射法制備CZTS薄膜材料253
13.6.3化學溶液法制備CZTS薄膜材料254
參考文獻255
展開全部

太陽電池材料 作者簡介

楊德仁,中國科學院院士,浙江大學教授。長江學者獎勵計劃特聘教授,國家杰出青年基金獲得者,硅材料國家重點實驗室主任。主要研究方向包括:(1)超大規(guī)模集成電路用硅單晶材料的制備和缺陷工程;(2)太陽能光電鑄造多晶硅材料和化合物薄膜光電轉換材料;(3)納米硅絲/管和其它一維納米半導體材料;(4)硅基光子晶體。

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