硅基异质结太阳电池物理与器件

图书标准信息

• 作者 沈文忠、李正平 著
• 出版社 科学出版社
• 出版时间 2014-08
• 版次 1
• ISBN 9787030415141
• 定价 118.00元
• 装帧 精装
• 开本 32开
• 纸张 其他
• 页数 328页
• 正文语种 简体中文

【内容简介】

硅基异质结太阳电池物理与器件在分析当今高效晶体硅太阳电池技术的基础上引出硅基异质结太阳电池，是一本全面反映硅基异质结太阳电池研究和技术进展的著作。硅基异质结太阳电池物理与器件首先简要介绍了半导体异质结基本知识和异质结太阳电池的表征与测试手段，然后系统阐述了非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的制造工艺与技术、涉及的基本物理问题和模拟研究情况，最后综述了新型无机物硅基异质结太阳电池的研究进展。

【目录】

目录
序前言第1章绪论——高效晶体硅和异质结太阳电池1
1.1太阳和太阳能1

1.2太阳电池2

1.3晶体硅太阳电池的结构4

1.4晶体硅太阳电池的效率分析5

1.5高效晶体硅太阳电池介绍6

1.5.1钝化发射极太阳电池6

1.5.2氧化铝钝化的太阳电池10

1.5.3选择性发射极太阳电池12

1.5.4MWT太阳电池18

1.5.5n型晶体硅太阳电池20

1.5.6IBC太阳电池24

1.6非晶硅/晶体硅异质结太阳电池28

1.6.1HIT太阳电池的结构与特点29

1.6.2获得高效率HIT太阳电池的方法31

1.6.3HIT太阳电池的效率进展32

1.6.4非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的其他单位研发情况33

1.7本书的安排36
参考文献37
第2章半导体异质结基本知识44

2.1异质结基本概念44

2.1.1理想异质结的能带图44

2.1.2反型异质结的主要公式46

2.1.3异质结中的界面态48

2.1.4有界面态的异质结能带图50

2.2异质结的伏安特性51

2.2.1尖峰势垒高度的影响因素52

2.2.2理想突变异质结的伏安特性53

2.2.3有界面态的异质结的伏安特性59

2.3异质结的注入特性62

2.3.1高注入特性62

2.3.2超注入特性63

2.4异质结的光电特性64

2.4.1反型异质结的光伏特性65

2.4.2反型异质结的光电流和光谱响应66

2.5晶体硅和非晶硅薄膜的基本物理参数72
参考文献74
第3章与异质结太阳电池相关的表征与测试75

3.1太阳电池的基本表征参数75

3.1.1太阳电池等效电路75

3.1.2太阳电池的基本参数78

3.1.3非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的I-V曲线81

3.1.4太阳电池的温度系数81

3.1.5太阳电池的标准测试条件83

3.2太阳电池的光谱响应和量子效率84

3.2.1光谱响应84

3.2.2量子效率85

3.3少数载流子寿命及其测量88

3.3.1非平衡少数载流子88

3.3.2少数载流子寿命89

3.3.3少数载流子寿命对太阳电池性能的影响92

3.3.4少数载流子寿命的测量94

3.4薄膜的表征测试技术介绍97

3.4.1拉曼光谱98

3.4.2傅里叶变换红外吸收光谱101

3.5异质结太阳电池的电容效应及其I-V检测对策103

3.5.1p-n结的电容103

3.5.2电容效应对太阳电池I-V测试的影响105

3.5.3异质结太阳电池的I-V检测对策108

参考文献112
第4章非晶硅/晶体硅异质结太阳电池制备115

4.1非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的结构115

4.2非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的制作工序117

4.3硅片的湿化学处理118

4.3.1去损伤层120

4.3.2制绒121

4.3.3表面氧化层的去除和表面调控124

4.4非晶硅薄膜的沉积126

4.4.1硅薄膜沉积设备126

4.4.2本征非晶硅薄膜129

4.4.3掺杂非晶硅薄膜141

4.4.4非晶硅薄膜的光吸收147

4.5TCO薄膜的沉积148

4.5.1TCO薄膜的制备方法和设备149

4.5.2硅异质结太阳电池对TCO薄膜的要求153

4.5.3TCO薄膜在硅异质结太阳电池上的应用155

4.6电极制作159

4.6.1电极制作的方法160

4.6.2丝网印刷在硅异质结太阳电池上的应用161

4.7非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的薄片化165

4.7.1硅片减薄对太阳电池的影响166

4.7.2薄型HIT太阳电池166

4.8发射极在背面的硅异质结太阳电池168

4.8.1背发射极硅异质结太阳电池169

4.8.2背接触硅异质结太阳电池170

4.9非晶硅/晶体硅异质结太阳电池组件的应用173

4.9.1HIT电池组件173

4.9.2HIT双面组件175

4.9.3关于HIT组件的PID177
参考文献179
第5章非晶硅/晶体硅异质结太阳电池中的物理问题189

5.1非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的能带189

5.1.1非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的能带图189

5.1.2非晶硅/晶体硅异质结的带阶193

5.1.3TCO薄膜对非晶硅/晶体硅异质结能带的影响197

5.2非晶硅/晶体硅异质结太阳电池中的钝化机制198

5.2.1硅异质结太阳电池的开路电压和钝化198

5.2.2本征非晶硅的钝化202

5.2.3掺杂非晶硅的钝化206

5.2.4其他钝化方案208

5.3非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的界面210

5.3.1本征非晶硅/掺杂非晶硅界面210

5.3.2掺杂非晶硅/TCO薄膜界面212

5.4非晶硅/晶体硅异质结太阳电池中的电输运特性216

5.4.1非晶硅/晶体硅异质结电池中的电荷输运基本过程217

5.4.2电流-电压特性218

5.5结语225
参考文献226
第6章硅基异质结太阳电池的模拟233

6.1太阳电池模拟的基本原则233

6.1.1光学模拟234

6.1.2电学模拟234

6.2用于异质结太阳电池模拟的软件简介237

6.2.1AFORS-HET软件简介237

6.2.2AMPS软件简介238

6.3非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的模拟研究239

6.3.1以n型单晶硅为衬底的硅异质结太阳电池模拟239

6.3.2以p型单晶硅为衬底的硅异质结太阳电池模拟246

6.4IBC-SHJ太阳电池的二维模拟249

6.4.1模拟用IBC-SHJ太阳电池的基本结构250

6.4.2IBC-SHJ太阳电池的背面几何尺寸模拟优化251

6.4.3前表面钝化对IBC-SHJ太阳电池影响的模拟255

6.4.4背表面钝化和界面缺陷对IBC-SHJ太阳电池影响的模拟256

6.5新结构硅基异质结太阳电池的模拟研究260

6.5.1硅基同质-异质结太阳电池的模拟研究260

6.5.2纳米柱阵列硅异质结太阳电池的模拟264

6.5.3硅基金属化合物半导体异质结太阳电池的模拟266
参考文献271
第7章新型硅基异质结太阳电池277

7.1硅量子点/晶体硅异质结太阳电池277

7.1.1氧化硅基体中的硅量子点/晶体硅异质结电池279

7.1.2碳化硅基体中的硅量子点/晶体硅异质结电池282

7.1.3氮化硅基体中的硅量子点及异质结太阳电池284

7.2Ⅱ-Ⅵ族半导体/晶体硅异质结太阳电池285

7.2.1CdSe/Si异质结太阳电池285

7.2.2ZnO/Si异质结太阳电池287

7.3Ⅲ-Ⅴ族半导体/晶体硅异质结太阳电池291

7.3.1GaN/Si异质结太阳电池292

7.3.2InAs/Si异质结太阳电池294

7.4碳/晶体硅异质结太阳电池295

7.4.1非晶碳/硅异质结太阳电池295

7.4.2CNT/Si异质结太阳电池297

7.4.3石墨烯/硅太阳电池302

7.5新型硅基异质结太阳电池的展望303
参考文献304
索引311