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第1章 太阳能电池概论1

1.1我们所知道的太阳1

1.2太阳辐射2

1.3利用太阳能源的重要性4

1.4太阳能发电的优缺点6

1.5什么是太阳能电池6

1.6太阳能电池的发展史7

1.7台湾地区太阳能电池产业的发展15

1.8太阳能电池的经济效益17

第2章 太阳能电池的基本原理19

2.1光电物理基础知识19

2.2硅的原子结构23

2.3半导体的能带理论25

2.4 P-N接合27

2.5太阳能电池的发电原理29

2.6太阳光的光谱照度30

2.7太阳能电池的电路模型31

2.8判别太阳能电池效率的参数32

2.8.1最大的功率点32

2.8.2能量转换效率33

2.8.3填充系数34

2.8.4量子效率35

2.9影响太阳能电池效率的因素35

2.9.1造成转换效率损失的原因35

2.9.2提高转换效率的方法36

第3章 多晶硅原料的制造技术39

3.1太阳能电池材料的选定标准39

3.2硅原料的特性40

3.3多晶硅原料的制造流程（Siemens方法）41

3.3.1冶金级多晶硅原料的制造技术42

3.3.2三氯硅烷的制造与纯化45

3.3.3块状多晶硅原料的制造技术（Siemens方法）46

3.4块状多晶硅原料的制造技术（ASiMi方法）49

3.4.1 SiH4原料的制造技术49

3.4.2多晶硅原料的制造技术51

3.5粒状多晶硅原料的制造技术51

3.6太阳能级多晶硅的制造技术54

3.7多晶硅原料的市场概况56

第4章 太阳能电池级单晶硅片的制造技术59

4.1概述59

4.2 CZ硅单晶棒的制造技术61

4.2.1 CZ拉晶炉设备61

4.2.2 CZ拉晶流程62

4.3太阳能电池等级CZ单晶硅片的常用规格64

4.4 CZ单晶棒的质量与良率控制65

4.4.1单晶良率的提升65

4.4.2电阻率的控制66

4.4.3氧在硅晶棒内的形成机构与控制67

4.4.4 CZ硅晶棒中碳的形成与控制68

4.4.5 CZ硅晶棒中金属不纯物的来源与控制69

4.5晶圆的加工成型69

4.5.1修边69

4.5.2切片70

4.5.3蚀刻清洗72

4.6单晶硅片的市场概况73

第5章 多晶硅片的制造技术75

5.1概述75

5.2铸造多晶硅锭的技术76

5.2.1浇铸法76

5.2.2布里基曼法77

5.2.3电磁铸造法80

5.3多晶硅片的加工成型81

5.4多晶硅片的质量控制82

5.4.1结晶缺陷82

5.4.2不纯物的控制83

5.5薄板多晶硅片的制造技术85

5.5.1 EFG法85

5.5.2 WEB法88

5.5.3 STR法89

5.5.4 RGS法89

5.6硅薄板的质量特性90

第6章 结晶硅太阳能电池91

6.1概述91

6.2太阳能电池的基本结构92

6.2.1基板93

6.2.2表面粗糙结构化94

6.2.3 P-N二极管95

6.2.4抗反射层96

6.2.5金属电极96

6.3太阳能电池的制造流程98

6.3.1表面粗糙结构化99

6.3.2磷扩散制作工艺100

6.3.3边缘绝缘处理102

6.3.4抗反射层涂布102

6.3.5正面电极的网印104

6.3.6背面电极的网印105

6.3.7火烤106

6.4模块化技术106

6.4.1太阳能电池的串联107

6.4.2太阳能电池模块的构造与制造过程107

第7章 薄膜型结晶硅太阳能电池111

7.1概述111

7.2薄膜型结晶硅的沉积技术112

7.2.1 CVD薄膜型结晶硅的沉积技术113

7.2.2 LPE薄膜型结晶硅的沉积技术117

7.3薄膜晶粒的改善技术118

7.3.1 ZM R再结晶技术118

7.3.2金属诱发结晶法118

7.3.3退火处理119

7.3.4激光诱导再结晶120

7.4薄膜型结晶硅的种类121

7.4.1单晶硅薄膜生长在单晶硅基板上122

7.4.2多晶硅薄膜生长在多晶硅基板上124

7.4.3多晶硅薄膜生长在其他材质的基板上125

7.5薄膜硅太阳能电池设计上的考虑125

7.5.1光线的留滞127

7.6混合型堆栈的薄膜太阳能电池129

第8章 非晶硅太阳能电池131

8.1概述131

8.2非晶硅的原子结构与特性133

8.3非晶硅的沉积技术135

8.3.1 PECVD135

8.3.2 HWCVD138

8.3.3合金膜的形成138

8.4非晶硅太阳能电池的结构139

8.4.1基本的P-I-N结构139

8.4.2多接面太阳能电池结构141

8.5非晶硅太阳能电池模块143

8.6非晶硅薄膜的光劣化现象143

第9章 Ⅲ-Ⅴ族化合物太阳能电池145

9.1概述145

9.2 Ⅲ-Ⅴ族化合物的特性146

9.3 Ⅲ-Ⅴ族化合物的薄膜生长技术149

9.3.1液相磊晶法150

9.3.2化学气相沉积法150

9.3.3有机金属化学气相沉积法151

9.3.4分子束磊晶法151

9.4单一接面太阳能电池的设计153

9.5多接面太阳能电池的设计154

9.6 GalnP/GaAs/Ge太阳能电池156

9.6.1 Ge电池157

9.6.2 GaAs电池157

9.6.3 GalnP电池158

9.6.4隧道结159

9.7 InP基太阳能电池160

9.8量子阱太阳能电池160

9.9Ⅲ-Ⅴ族太阳能电池的应用161

9.9.1热光伏系统161

9.9.2聚光系统161

9.9.3太空领域的应用162

第10章 碲化镉太阳能电池165

10.1概述165

10.2 CdTe的基本物理性质167

10.3 CdTe薄膜的制造技术168

10.3.1物理气相沉积法168

10.3.2密闭空间升华法169

10.3.3气相传输沉积法170

10.3.4溅镀法170

10.3.5电解沉积法171

10.3.6喷涂沉积法171

10.3.7有机金属化学气相沉积法172

10.3.8网印沉积法172

10.4 CdCl2处理172

10.5 CdTe太阳能电池的结构172

10.6 CdTe太阳能电池模块175

10.7 CdTe太阳能电池的未来发展176

第11章 铜铟稼二硒太阳能电池177

11.1概述177

11.2材料特性179

11.3 CIGS薄膜制造技术181

11.3.1同步蒸镀法182

11.3.2 硒化法183

11.4 CIGS太阳能电池的结构184

11.4.1背面电极184

11.4.2吸收层185

11.4.3缓冲层185

11.4.4透明导电氧化层187

11.4.5正面金属电极187

11.5 CIGS太阳能电池模块187

11.6 CIGS太阳能电池的未来发展189

第12章 染料敏化太阳能电池191

12.1概述191

12.2染料敏化太阳能电池的基本结构193

12.2.1玻璃基板194

12.2.2 TiO2光导电极194

12.2.3染料光敏化剂196

12.2.4电解质199

12.2.5辅助电极201

12.3染料敏化太阳能电池的发电原理201

12.4染料敏化太阳能电池的特性203

12.5染料敏化太阳能电池模块化的考虑204

12.6染料敏化太阳能电池的发展趋势205

第13章 太阳能光电系统与应用207

13.1概述207

13.2太阳能光电系统的组成208

13.2.1蓄电池209

13.2.2充电控制器211

13.2.3直/交流转换器212

13.3太阳能光电系统的种类与应用214

13.3.1独立型太阳能光电系统214

13.3.2并网发电型太阳能光电系统218

13.3.3混合型太阳能光电系统219

13.4太阳能光电系统在太空领域的应用220

参考文献及网站223