具體描述
編輯推薦
相關閱讀：
《》
《》
《》
《》
《》
內容簡介
《太陽電池物理基礎》係華北電力大學可再生能源學院光伏科學與工程專業的專業課教材。《太陽電池物理基礎》係統地介紹瞭太陽輻射的定量描述、細緻平衡原理與太陽電池所涉及的基本概念、物理模型、伏安特性及一些典型太陽電池設計的基本理念。全書共7章，包括太陽能與太陽電池、細緻平衡原理與太陽電池J-V關係、載流子的統計分布與電流、非平衡載流子的産生與復閤、pn結及其伏安特性、太陽電池的伏安特性和半導體結。全書內容深入淺齣、概念清晰、圖文並茂、物理圖像鮮明，非常適閤作為光伏專業、能源專業或其他相關專業的本科生和研究生的專業教材。本書也可以作為光伏領域科學工作者和工程技術人員的參考資料，幫助其在太陽電池領域打下堅實的物理基礎，為研發各種類型的太陽電池提供指導和幫助。
目錄
前言
第章太陽能與太陽電池1
★1.1太陽輻射1
1.1.1幾個重要名詞1
1.1.2太陽錶麵輻照度的計算3
1.1.3地球大氣層外太陽輻照度的計算4
1.1.4不同特徵溫度下黑體輻射的光子通量5
1.1.5影響地球錶麵太陽輻射的各種因素6
★1.2世界太陽能資源分布7
★1.3我國太陽能資源分布8
★1.4太陽能的利用方式10
★1.5太陽電池基本工作原理10
★1.6太陽電池發展曆程12
★1.7太陽電池芯片、組件和係統15
★1.8小結16
習題17
參考文獻17
第章細緻平衡原理與太陽電池J-V關係19
★2.1細緻平衡原理19
2.1.1幾個重要概念19
2.1.2細緻平衡原理的基本假設20
2.1.3細緻平衡原理的證明21
★2.2太陽電池的光電流與暗電流22
★2.3太陽電池的J-V關係23
★2.4小結25
習題25
參考文獻25
第章載流子的統計分布與電流27
★3.1半導體材料的分類27
★3.2半導體材料的晶格結構28
3.2.1金剛石型結構29
3.2.2閃鋅礦型結構29
3.2.3縴鋅礦型結構30
3.2.4岩鹽結構30
目錄太陽電池物理基礎★3.3半導體中電子的狀態和能帶30
3.3.1薛定諤方程與布洛赫波31
3.3.2直接帶隙和間接帶隙32
★3.4熱平衡狀態載流子的統計分布與電流34
3.4.1狀態密度34
3.4.2費米-狄拉剋分布36
3.4.3麥剋斯韋-玻爾茲曼分布37
3.4.4導帶中電子濃度與價帶中空穴濃度38
3.4.5熱平衡狀態的電流38
★3.5半導體的載流子濃度39
3.5.1本徵半導體的載流子濃度39
3.5.2n型半導體的載流子濃度40
3.5.3p型半導體費米能級42
3.5.4補償半導體43
3.5.5簡並半導體與非簡並半導體43
3.5.6缺陷44
3.5.7半導體的電導率和遷移率44
★3.6準熱平衡狀態載流子的統計分布與電流45
3.6.1準熱平衡狀態的載流子濃度45
3.6.2準熱平衡狀態載流子的統計分布46
3.6.3準熱平衡狀態載流子的電流47
★3.7漂移電流與擴散電流48
3.7.1電子親和勢48
3.7.2功函數49
3.7.3擴散和漂移50
★3.8小結50
習題51
參考文獻52
第章非平衡載流子的産生與復閤53
★4.1非平衡載流子産生與復閤的分類53
4.1.1非平衡載流子産生的分類53
4.1.2非平衡載流子復閤的分類54
4.1.3産生率與復閤率55
4.1.4非平衡載流子的壽命56
★4.2非平衡載流子的産生56
4.2.1非平衡載流子産生的微觀物理圖像56
4.2.2非平衡載流子産生的宏觀錶現58
★4.3非平衡載流子的復閤61
4.3.1輻射復閤61
4.3.2俄歇復閤66
4.3.3陷阱復閤67
4.3.4錶麵復閤和晶界復閤70
★4.4載流子的輸運方程71
4.4.1連續性方程71
4.4.2泊鬆方程72
4.4.3一維穩態半導體的連續性方程72
★4.5小結74
習題75
參考文獻76
第章pn結及其伏安特性77
★5.1pn結的形成77
5.1.1pn結形成的物理過程77
5.1.2pn結接觸電勢差與勢壘高度79
5.1.3空間電荷區電場、電勢的分布及耗盡寬度的計算79
5.1.4空間電荷區實際載流子的分布82
★5.2pn結電流電壓特性83
5.2.1pn結的單嚮導電性83
5.2.2理想pn結的電流電壓特性86
★5.3pn結的製備方法89
5.3.1擴散法89
5.3.2閤金法89
5.3.3薄膜外延法89
5.3.4離子注入法90
★5.4小結90
習題91
參考文獻91
第章太陽電池的伏安特性92
★6.1太陽電池的工作原理92
6.1.1從載流子輸運的角度分析光電流Jph與暗電流Jdark93
6.1.2光照條件下pn結能帶的變化94
★6.2光生載流子的濃度和電流94
6.2.1電中性區的載流子濃度和電流95
6.2.2空間電荷區的載流子濃度和電流96
6.2.3淨電流97
★6.3太陽電池的伏安特性97
6.3.1電中性區的電流錶達式97
6.3.2空間電荷區的電流錶達式98
6.3.3淨電流錶達式99
6.3.4暗電流錶達式99
6.3.5短路電流與伏安特性方程100
★6.4太陽電池的伏安特性麯綫101
6.4.1理想太陽電池的等效電路圖與伏安特性麯綫101
6.4.2描述太陽電池的幾個重要參數102
6.4.3實際太陽電池的等效電路圖與伏安特性麯綫103
★6.5太陽電池的伏安特性測試與外量子效率測試105
6.5.1太陽電池伏安特性測試105
6.5.2太陽電池外量子效率測試108
★6.6小結110
習題110
參考文獻111
第章半導體結113
★7.1載流子分離的內部驅動力113
★7.2金屬－半導體接觸113
7.2.1歐姆接觸113
7.2.2肖特基接觸116
★7.3pin結118
★7.4同質結與異質結120
7.4.1同質結120
7.4.2異質結120
★7.5體異質結122
7.5.1有機太陽電池122
7.5.2染料敏化太陽電池124
★7.6錶麵態與界麵態126
7.6.1錶麵態126
7.6.2界麵態127
★7.7小結128
習題128
參考文獻128
附錄130
★附錄A常用物理常數錶130
★附錄B常見太陽電池材料物理參數錶130
★附錄C標準AM1.5太陽光譜輻照度131
★附錄D參考符號錶135
前言/序言
用戶評價
讀完《太陽電池物理基礎》，我纔真正理解瞭“物理學是萬物之母”這句話的深意。這本書將抽象的物理原理，比如量子力學、固體物理，與我們日常生活息息相關的太陽電池技術巧妙地結閤在一起。作者在講解光伏效應時，並沒有直接拋齣復雜的量子方程，而是從光子的能量“敲擊”半導體材料，引發電子“跳躍”這樣直觀的畫麵入手，讓我這個非物理專業人士也能輕鬆理解。 書中對“禁帶寬度”的解釋也讓我受益匪淺。作者將其比作一道“能量門檻”，隻有當光子的能量足夠高，能夠“越過”這道門檻時，纔能激發電子，産生光伏效應。不同材料的“禁帶寬度”不同，決定瞭它們能夠吸收不同波長的光。這讓我明白瞭為什麼會有不同顔色的太陽電池，以及為什麼有些太陽電池在陰天也能發電。作者還探討瞭如何通過材料工程來“調控”這個“禁帶寬度”，從而提高太陽電池的效率，這種對微觀世界的精準調控，讓我驚嘆於人類智慧的力量。
評分這本書的敘述方式非常獨特，它不像一般的技術書籍那樣平鋪直敘，而是充滿瞭故事性和畫麵感。作者在介紹太陽電池的發展曆程時，就像在講述一段波瀾壯闊的科技史詩，從早期的理論萌芽，到實驗室裏的艱難探索，再到如今大規模的商業化應用，每一個階段都被他描繪得栩栩如生。我能夠想象到那些科學傢們在簡陋的實驗室裏，懷揣著改變世界的夢想，一次次地嘗試，一次次地失敗，又一次次地站起來。 在講解一些復雜的物理概念時，作者也善於運用類比和比喻。比如，他將半導體的“晶格結構”比作一個整齊排列的“士兵隊伍”，而“雜質原子”則像是混入隊伍的“陌生人”，這些“陌生人”的齣現，卻能極大地改變隊伍的“行為模式”，從而影響太陽電池的工作效率。這種形象的比喻，讓抽象的物理概念變得觸手可及，仿佛我能夠親眼看到那些微觀粒子在半導體材料中忙碌的身影。這種敘述方式，讓我在學習知識的同時，也獲得瞭一種閱讀故事般的享受。
評分這本書的邏輯結構安排得非常閤理，循序漸進，絲絲入扣。從最基本的概念入手，然後逐步深入到各種材料和器件的細節，最後再拓展到係統集成和未來發展。這種結構設計，讓我在學習過程中不會感到迷茫，每一步都建立在前一步的基礎上，仿佛在攀登一座知識的山峰，每攀登一層，視野就更加開闊。 我特彆欣賞作者在介紹不同類型的太陽電池時，會迴溯到基本原理。比如，在講解薄膜太陽電池時，他會再次強調半導體材料的特性，以及如何通過控製薄膜的厚度和結構來優化其光電轉換效率。這種“追根溯源”的講解方式，讓我能夠真正理解各種技術創新背後的物理機製，而不是僅僅記住一些名詞和參數。他對於“界麵”在太陽電池中的作用的強調，也讓我印象深刻，因為很多性能的損失都發生在材料的界麵處，就像是不同區域的“邊境綫”，需要精心管理纔能保證順暢的“交通”。
評分這是一本讓我讀起來“欲罷不能”的書。作者的文字充滿力量，他能夠將冰冷的技術數據轉化為充滿生命力的故事。我尤其喜歡他在描述太陽電池“工作”時所使用的比喻，比如將光子比作“小精靈”，它們在半導體材料中“跳躍”、“奔跑”，最終匯聚成一股強大的“能量之流”。這種生動的描述，讓整個太陽電池的運行過程變得異常清晰和有趣。 書中對“效率”的深入探討，也讓我對太陽電池有瞭更深的認識。作者詳細解釋瞭各種影響效率的因素，比如材料本身的限製、器件的設計、製造工藝的誤差，甚至是環境因素，比如溫度和陰影。他沒有迴避太陽電池效率提升所麵臨的挑戰，比如“Shockley-Queisser極限”，但他同時也展望瞭通過各種創新手段，如多結電池、量子點電池等，來突破這些限製的可能性。這種對科學前沿的探索，讓我看到瞭太陽電池技術的無限潛力。
評分《太陽電池物理基礎》這本書，在我眼中，絕不僅僅是一本關於太陽能技術的書籍，它更像是一扇通往可持續能源未來的窗口。作者的筆觸飽含著對環境保護和能源問題的深切關注，這種人文情懷貫穿始終，讓我閱讀時倍感振奮。我特彆喜歡他在書中探討的，太陽電池如何能夠打破能源壟斷，實現能源的民主化，讓偏遠地區的孩子們也能用上電，讓發展中國傢擺脫對化石燃料的依賴。這種宏大的願景，讓我不僅僅是學習知識，更是在為人類的未來感到樂觀。 書中對太陽電池的經濟性分析也十分到位。作者詳細對比瞭不同類型太陽電池的成本效益，以及隨著技術進步和規模化生産，太陽電池的成本是如何逐步下降的。他沒有迴避目前太陽電池在成本上的一些挑戰，比如原材料的稀缺性，生産過程的能耗等，但同時也清晰地描繪瞭未來成本進一步下降的可能性，以及太陽電池如何成為一種越來越具有競爭力的能源選擇。這種對現實的客觀分析，與對未來的美好展望相結閤，讓我對太陽電池的普及充滿瞭信心。
評分《太陽電池物理基礎》這本書，最讓我觸動的是作者對科學精神的傳達。他不僅僅是在傳授知識，更是在傳遞一種探索未知、勇於創新的精神。在介紹太陽電池的發展曆程時，他提到瞭許多關鍵性的科學發現和技術突破，這些突破往往都來自於科學傢們的堅持不懈的努力和大膽的想象。他鼓勵讀者，特彆是年輕的讀者，要保持好奇心，敢於質疑，勇於嘗試。 書中關於“缺陷”的討論也讓我深思。作者在講解半導體材料的缺陷時，並沒有將其僅僅看作是“壞東西”，而是分析瞭不同的“缺陷”如何影響太陽電池的性能，以及如何通過一些“巧妙的”設計，比如引入特定的“雜質”，來“修復”或“利用”這些缺陷，從而提高電池的效率。這種“化劣勢為優勢”的思路，不僅體現在科學研究中，也同樣適用於我們生活的方方麵麵。這本書讓我認識到，科學的魅力在於對事物本質的深刻理解，以及對未知領域的持續探索。
評分我一直對光伏技術的未來發展趨勢充滿好奇，而《太陽電池物理基礎》這本書在這方麵給我提供瞭非常寶貴的洞見。它並沒有止步於介紹現有的技術，而是大膽地展望瞭未來的可能性。作者在書中詳細探討瞭如何通過材料創新、器件結構優化以及係統集成來進一步提升太陽電池的效率和降低成本。我尤其對書中關於“多結太陽電池”的介紹印象深刻，作者將其比作“疊羅漢”，通過不同材料吸收不同波長的光，從而最大限度地利用太陽光譜。這讓我瞭解到，在提高效率的道路上，科學傢們已經走瞭多遠，也讓我看到瞭未來太陽電池可能達到的更高水平。 書中對“光捕獲”和“載流子管理”等概念的闡述也讓我大開眼界。作者用非常形象的比喻，比如把太陽電池的錶麵設計成納米尺度的“鋸齒狀”或者“絨毛狀”，來“捕捉”更多的光綫，就像給電池穿上瞭一件“隱身衣”，讓光綫無處可逃。同時，對於載流子（電子和空穴）的“管理”，作者也做瞭細緻的介紹，如何讓它們在材料中“跑得更快”、“走得更遠”，而不至於“迷失”或“ recombination”（復閤），從而産生更多的電能。這些細節的講解，讓我意識到太陽電池的設計和製造是一個多麼精妙而復雜的工程，也讓我對那些默默無聞的科學傢和工程師們充滿瞭敬意。
評分這本《太陽電池物理基礎》絕對是我最近幾年讀過最讓人興奮的科技類書籍之一，尤其對於我這種對新能源領域充滿好奇，但又沒有深厚物理學背景的讀者來說，它簡直像一盞指路明燈。從一開始，作者就以一種非常生動且引人入勝的方式，將我們帶入瞭太陽電池的微觀世界。我原本以為會是一堆枯燥的公式和理論，但事實並非如此。書中的概念解釋，比如光生伏特效應，並不是直接丟給你一個定義，而是通過形象的比喻，比如把光子想象成小錘子，敲擊半導體材料的“電子池塘”，讓電子“跳”齣來，形成電流。這種“故事化”的講解方式，讓我一下子就抓住瞭核心。 書中花瞭相當大的篇幅來介紹不同類型的太陽電池，比如晶矽電池、薄膜電池，甚至還有一些新興的鈣鈦礦電池。我特彆喜歡作者對於每種電池的優缺點分析，以及它們在不同應用場景下的適用性。他沒有迴避技術的局限性，比如效率的瓶頸，成本的問題，穩定性等等，而是用一種非常客觀的態度去呈現。讓我印象深刻的是，作者在講解薄膜電池時，生動地描述瞭它們如何通過更少的材料實現輕便和柔韌，這為太陽能的應用打開瞭新的想象空間，比如集成到建築材料、服裝，甚至可穿戴設備上。而對於鈣鈦礦電池，作者則像一位偵探，娓娓道來這種材料如何迅速崛起，以及它所麵臨的挑戰，比如長期的穩定性問題，但同時也充滿瞭對未來突破的期待。這種深入淺齣的講解，讓我對太陽電池的整個發展脈絡和技術前沿有瞭非常清晰的認識，不再是之前那種模糊的印象。
評分作為一個業餘愛好者，我對“半導體物理”這個詞匯一直感到有些畏懼，但《太陽電池物理基礎》這本書徹底改變瞭我的看法。作者以一種非常耐心和易懂的方式，將復雜的半導體材料特性，比如能帶結構、空穴和電子的産生與運動，巧妙地融入到太陽電池的工作原理講解中。我原本以為會充斥著晦澀的公式和抽象的概念，結果卻發現，作者用大量的生活化比喻來解釋這些原理。比如，他會將半導體的能帶比作“能量山丘”，電子和空穴則是“登山者”，它們需要足夠的能量纔能“翻過山丘”，從而形成電流。 書中對“P-N結”的講解尤其讓我印象深刻。作者並沒有直接給齣P型和N型半導體的定義，而是通過類比，比如將P型半導體想象成一個“缺少夥伴的派對”，而N型半導體則是一個“有多餘夥伴的派對”，當這兩個派對“碰麵”形成P-N結時，就會産生一個“勢壘”，這個勢壘就像一個單嚮的“閘門”，隻允許電子和空穴朝著一個方嚮“流動”。這種通俗易懂的解釋，讓我這個物理門外漢也能理解P-N結在太陽電池中扮演的關鍵角色。他還進一步解釋瞭光照如何“打破”這個勢壘，讓電子和空穴“逃逸”，從而産生電能，整個過程就像是一場精心設計的“能量傳遞遊戲”。
評分《太陽電池物理基礎》這本書帶給我的驚喜，還在於它對太陽電池技術前沿的深入剖析。作者並沒有停留在已經成熟的技術上，而是將目光投嚮瞭未來，探討瞭那些可能改變遊戲規則的新興技術。我尤其對書中關於“第三代太陽電池”的介紹印象深刻，比如有機太陽電池、染料敏化太陽電池以及前麵提到的鈣鈦礦太陽電池。作者詳細解釋瞭這些新型電池的工作原理，以及它們相比於傳統矽基電池的優勢，比如低成本、輕質化、柔韌性等等。 在探討這些新興技術時，作者展現瞭他嚴謹的科學態度。他不會誇大其詞，而是客觀地分析這些技術的潛力與挑戰。比如，對於有機太陽電池，他既指齣瞭其在柔韌性和低成本方麵的巨大優勢，也指齣瞭其在效率和穩定性方麵仍需剋服的睏難。對於鈣鈦礦太陽電池，他則像一位充滿激情的探險傢，帶領我們瞭解這個“冉冉升起的新星”所帶來的巨大希望，同時也坦誠地告訴我們，它在長效穩定性和環境友好性方麵，還需要進行大量的研究和突破。這種平衡的視角，讓我對太陽電池的未來發展有瞭更全麵、更真實的認識。
評分很不錯的書，喜歡看。不錯不錯……
評分很不錯的書，喜歡看。不錯不錯……
評分……………………
評分挺好的，書很新，很有用，還不錯
評分還可以吧。。。。。。
評分。
評分有點貴瞭，很薄的一本書，質量也不是很好，基礎知識
評分有點貴瞭，很薄的一本書，質量也不是很好，基礎知識
評分不錯的一本書，是一本閤適的入門級教材，有興趣可以讀一下
相關圖書
![國傢安全研究係列叢書·反恐處突新思維：美軍非緻命性武器運用和體係建設研究 [New Thinking About Anti-Terrorism: Study on the Application and System Construction of us Non-Lethal Weapons] pdf epub mobi 電子書 下載](https://pic.qciss.net/11592308/549c003cN60aef00e.jpg)
![國外油氣勘探開發新進展叢書·深水沉積過程與相模式：對砂岩油氣藏的意義 [Deep-water Processes and Facies Models : Implications for Sandstone Petroleum Reservoirs] pdf epub mobi 電子書 下載](https://pic.qciss.net/11657407/54f81bcdN876cc442.jpg)
![機構運動微分幾何學分析與綜閤 [Synthesis and analysis of mechanism motion differential geometry] pdf epub mobi 電子書 下載](https://pic.qciss.net/11666919/55110c97Nfdd1044f.jpg)
本站所有內容均為互聯網搜尋引擎提供的公開搜索信息，本站不存儲任何數據與內容，任何內容與數據均與本站無關，如有需要請聯繫相關搜索引擎包括但不限於百度，google,bing,sogou 等
© 2025 book.cndgn.com All Rights Reserved. 新城书站 版權所有