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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030397898

商品编码：1153320213

出版时间：2014-03-01

作  者:无 著作 朱美芳 等 主编 定  价:148 出 版 社:科学出版社 出版日期:2014年03月01日 页  数:428 装  帧:精装 ISBN:9787030397898 ●第二版前言
●序言
●前言
●(上册)
●第1章 光伏发电——人类能源的希望
●1.1 光伏能源是环境友好的选择
●1.1.1 能源是当今社会发展水平的标志
●1.1.2 太阳能是未来能源的主力
●1.2 光伏发展历史的启示——寻找新材料，开发新技术，开拓新领域
●1.2.1 太阳电池工作原理
●1.2.2 新材料带动技术的跨跃
●1.2.3 新结构、新技术带动效率的提升
●1.2.4 下一代电池的启示
●参考文献
●第2章 光伏原理基础
●2.1 半导体基础
●2.1.1 半导体材料结构与表征
●2.1.2 半导体中电子态与能带结构
●2.1.3 半导体中的杂质与缺陷
●2.1.4 平衡态载流子分布
●部分目录

内容简介

在阐述光伏利用太阳能的必然与重要性及的基础上。主要讲述半导体基础理论及光伏电池的基本原理与模拟设计。结合该领域的近期新进展，全面深入地介绍常规晶体硅电池，III-V族化合物电池；同时对CIGS电池；CdTe电池；硅基薄膜电池；染料敏化电池；有机电池等各种不同薄膜电池的光伏材料、电池结构及其工艺特色和技术发展予以详细阐述。并对高效新型光伏电池的新概念进行综述性的介绍与展望。并将叙述光伏发电应用中电力电子技术、直流供电技术及新型电力系统的综合管理等。

绿色能源的黎明：探寻光明的力量 本书《太阳能电池基础与应用（第2版）（上）》并非简单地对太阳能电池技术进行枯燥的罗列，而是一场关于人类智慧与自然恩赐巧妙结合的探索之旅。它带领读者深入光电转换的微观世界，揭示太阳能电池如何将最纯粹的阳光转化为驱动现代文明的强大能量。 第一篇：筑基——理解光与物质的对话 开篇，我们并非急于介绍琳琅满目的太阳能电池型号，而是将目光聚焦于最根本的物理原理。光，作为宇宙中最普遍的存在，其能量如何被捕获？这需要我们首先理解光的波粒二象性，以及它与物质发生作用时的量子效应。半导体材料，尤其是硅，为何成为太阳能电池的核心？我们将从晶体结构、能带理论入手，深入解析半导体材料的电子特性，阐明掺杂技术如何构建出PN结这一神奇的“电势垒”，从而为载流子的分离和定向移动奠定基础。 这一部分将详细介绍： 光的基本性质与能量传输： 从光子的概念到光子的能量计算，理解太阳光谱的构成及其能量分布。 半导体物理学入门： 深入剖析本征半导体和杂质半导体的导电机制，重点讲解费米能级、载流子浓度等关键概念。 PN结的形成与特性： 详细阐述PN结的形成过程，包括扩散、漂移和内建电场，以及PN结在零偏压、正偏压和反偏压下的行为。 光生伏特效应的根源： 揭示光子激发电子-空穴对，以及PN结如何有效分离这些载流子，产生电动势的微观过程。 第二篇：基石——太阳能电池的核心结构与工作原理 有了坚实的理论基础，我们便开始构建实际的太阳能电池。本篇将深入剖析不同类型太阳能电池的基本结构，从最经典的晶体硅太阳能电池出发，细致讲解其从硅片制备、扩散、钝化到电极接触等一系列关键工艺步骤。我们会详细解释各层材料的功能，例如减反射膜如何最大化光能吸收，钝化层如何减少表面复合，电极如何高效地收集电流。 同时，我们也会初步介绍其他重要的太阳能电池技术，为后续更深入的应用打下基础。我们将讨论： 晶体硅太阳能电池的工艺流程： 从硅锭生长、晶片切割到电池片的加工，全面解析工业化生产的每一个环节。 关键结构层的功能解析： 详细讲解减反射层、钝化层、PN结、电极等不同组件在电池工作中的作用。 太阳能电池的等效电路模型： 通过电路模型来理解电池的输出特性，如开路电压（Voc）、短路电流（Isc）、填充因子（FF）和转换效率（η）。 载流子传输与复合机制： 深入分析光生载流子在半导体中的漂移、扩散以及主要的复合途径，理解这些因素对电池性能的影响。 初步介绍薄膜太阳能电池的原理： 简要阐述非晶硅、碲化镉（CdTe）和铜铟镓硒（CIGS）等薄膜电池的基本结构和制备思路。 第三篇：测量与评估——揭示电池的真实性能 光有精密的结构和高效的工作原理还不够，我们需要科学的手段来衡量其性能。本篇将聚焦于太阳能电池的电气特性测量与评估方法。我们将介绍标准测试条件（STC）的重要性，以及如何通过I-V曲线来全面了解电池的各项性能参数，包括开路电压、短路电流、最大功率点、填充因子和转换效率。 此外，我们还将探讨影响电池性能的多种因素，例如： 太阳辐照度与光谱的影响： 理解不同光照强度和光谱分布如何影响电池的输出。 温度对电池性能的影响： 详细分析温度升高时，太阳能电池电压、电流和效率的变化规律。 电池的内阻与串并联电阻： 揭示这些电阻参数如何影响电池的填充因子和整体效率。 电致发光（EL）与瞬态光电导衰减（TPV）等先进测试技术： 介绍这些无损检测方法如何用于识别电池的缺陷，如微裂纹、虚焊等，从而保证电池的可靠性。 功率曲线的测量与分析： 学习如何进行户外实际工况下的功率输出测试，以及如何分析功率曲线以评估电池的长期性能。 通过对这些基础知识的深入学习，读者将能够建立起对太阳能电池工作原理的全面、深刻的认识，为进一步理解其在不同应用场景下的表现，以及未来技术的发展方向奠定坚实的基础。本书旨在激发读者对新能源技术的兴趣，理解绿色能源的价值，并为推动其发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在能源咨询行业工作多年的专业人士，我一直在寻找一本能够系统性地梳理太阳能电池技术发展脉络和核心原理的权威书籍。“太阳能电池基础与应用(第2版)(上)”的出现，无疑填补了我知识体系中的一个重要空白。这本书的上册，虽然侧重于基础理论，但其内容的深度和广度都达到了相当高的水平。作者在书中对不同世代太阳能电池技术（第一代、第二代、第三代）的演进过程进行了详尽的阐述，并且对每一种技术的优缺点、适用场景以及发展瓶颈进行了深入的分析。我尤其关注了书中关于电池效率提升路径的讨论，从材料选择、结构设计到工艺优化，每一个环节都凝聚了无数科学家的智慧和努力。这本书为我提供了坚实的理论基础，让我能够更自信地为客户提供关于太阳能电池技术的咨询服务，并且能够准确地评估不同技术的投资价值和市场前景。

评分☆☆☆☆☆

这本书的上册，让我充分领略到了太阳能电池技术背后严谨的科学逻辑和不断创新的精神。“太阳能电池基础与应用(第2版)(上)”并非仅仅罗列技术，而是深入探讨了驱动这些技术发展的物理和化学原理。作者在书中对于半导体晶格振动、激子形成与解离、载流子迁移率等关键物理过程的阐述，让我对能量转换的微观机制有了全新的认识。我尤其对其在量子力学层面分析光伏效应的章节印象深刻，这让我看到了太阳能电池研究与前沿物理学理论的紧密联系。书中对于材料缺陷、杂质对电池性能影响的讨论，也为我提供了解决实际生产中遇到的问题的思路。这本上册就像是一扇窗户，让我得以窥见太阳能电池技术这片复杂而迷人的科学领域，也让我对这项技术未来的发展充满信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在读的博士研究生，研究方向与光伏材料相关。对于“太阳能电池基础与应用(第2版)(上)”这本书，我只能说它在我目前的学术研究中扮演了至关重要的角色。作者在书中对光伏材料物理化学性质的深入探讨，特别是对新型光伏材料（例如钙钛矿、有机太阳能电池）的最新研究进展的梳理，为我的论文写作提供了大量的理论支持和研究思路。书中关于材料的晶体结构、电子能级、激子动力学等方面的讲解，非常及时且具有前瞻性，这在很多传统教材中是难以找到的。我特别欣赏书中对实验方法和表征技术的介绍，比如X射线衍射、光致发光光谱、扫描电子显微镜等，这些技术在我的日常实验中都频繁使用，书中对其原理和结果解读的深入分析，帮助我更准确地理解实验数据，并从中挖掘出更深层次的科学信息。这本书不仅是理论的殿堂，更像是一份关于前沿光伏研究的“行动指南”，它激发了我对未知领域的探索欲，也让我对未来的研究方向更加明确。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触太阳能电池领域的工程师，我对这本书的实用性给予了高度评价。尽管我目前主要负责实际的系统安装和维护，但深入理解设备的工作原理对于优化性能和解决故障至关重要。这本书的上册，虽然聚焦于基础理论，却以一种非常贴近实际工程应用的方式呈现。例如，书中对于不同类型太阳能电池（如晶硅、薄膜电池）的材料特性和制备工艺的介绍，让我对市场上各种产品的优劣有了更直观的认识。我尤其关注了书中关于光电转换效率损失的分析，包括重组损失、光学损失等，这些分析直接关联到我日常工作中如何评估电池板的性能，以及在选型时需要考虑的关键参数。此外，书中对太阳能电池的等效电路模型进行了详细的讲解，这对于我理解和分析太阳能发电系统的输出特性非常有帮助，也为我后续学习更复杂的系统设计打下了坚实基础。这本书的语言风格也十分专业，但并非晦涩难懂，而是能够准确地传达技术信息，让我能够快速地吸收知识并应用到工作中。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我买这本书纯粹是出于好奇，想了解一下我们生活中越来越常见的太阳能板到底是怎么工作的。我本身不是学理工科的，所以一开始还有点担心会看不懂。但是，这本书的上册完全打消了我的顾虑。作者的写作风格非常独特，虽然内容是关于科学原理，但读起来却一点也不枯燥。他用了很多生动的比喻和类比，把复杂的物理概念解释得非常通俗易懂。比如，他讲到半导体材料的导电性时，就像是在讲一个“电子游乐场”，电子们在不同的能量轨道上来回穿梭。还有关于光照如何“唤醒”这些电子，让它们变得活跃起来，产生电流，这些描述都让我觉得非常有趣。书中还穿插了一些历史故事，讲了太阳能电池是如何一步步发展起来的，这让我觉得科学的进步充满了人文关怀。虽然我可能记不住所有的公式和专业术语，但通过这本书，我对太阳能电池的整体工作原理有了一个清晰的认识，也对这项技术在环境保护和能源转型中的作用有了更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是一场关于光能转换的学术盛宴，虽然我拿到的是上册，但即便如此，其中关于太阳能电池基础理论的阐述也足以让我惊叹。作者并没有止步于简单的概念堆砌，而是深入浅出地剖析了半导体物理学原理在太阳能电池工作机制中的核心作用。我特别欣赏书中对于PN结的讲解，从载流子的产生、分离、复合，到电势差的形成，每一步都描绘得细致入微，仿佛亲眼见证了电子与空穴在材料内部的奇妙舞蹈。材料的能带结构、禁带宽度如何影响光吸收效率，以及不同掺杂浓度对载流子浓度的影响，这些曾经让我头疼的理论知识，在这本书中得到了前所未有的清晰解读。而且，书中还穿插了大量的公式推导，每一步都严谨而清晰，让我能够理解理论背后的逻辑，而不是死记硬背。对于那些希望深入理解太阳能电池“为什么”能工作，以及“如何”才能做得更好的读者来说，这本上册绝对是不可多得的宝藏。它不仅仅是一本教科书，更像是一本引人入胜的科学故事集，讲述着人类如何利用最普遍的能量来源，创造出可持续的未来。我对下册充满了期待，相信它会带我领略更多更精彩的应用篇章。

评分☆☆☆☆☆

从一个普通的消费者的角度来说，我购买“太阳能电池基础与应用(第2版)(上)”这本书，更多的是希望了解自己正在使用或即将购买的太阳能产品，其背后的科学原理是什么。令人欣慰的是，这本书的上册，尽管内容相对专业，但作者的讲解方式却非常注重理论与实际的结合。书中关于不同类型太阳能电池的介绍，例如晶体硅电池的优势和劣势，薄膜电池的特点和应用，以及一些新兴的有机太阳能电池和染料敏化太阳能电池的原理，都通过清晰的图示和简洁的语言进行了阐述。我特别关注了书中关于太阳能电池的寿命和可靠性的讨论，了解了哪些因素会影响其长期性能，以及制造商在提高产品稳定性和耐久性方面所做的努力。这本书让我不再仅仅将太阳能电池视为一个“黑盒子”，而是对其内部的“工作机制”有了基本的了解，这使得我在选择和使用相关产品时，能够更加明智和有信心。

评分☆☆☆☆☆

我是一名业余爱好者，一直对可再生能源非常感兴趣，尤其对太阳能这项“取之不尽，用之不竭”的能源充满了向往。当我拿到“太阳能电池基础与应用(第2版)(上)”这本书时，我以为会是那种高深的学术著作，但出乎意料的是，它给了我很多惊喜。书中对光电效应的解释，让我第一次真正理解了爱因斯坦的光子理论如何应用于太阳能电池。作者并没有回避复杂的物理概念，而是通过各种图示和模型，将抽象的能量转换过程可视化。我特别喜欢书中关于光吸收层厚度、带隙能量与效率之间关系的讲解，虽然这些是基础理论，但作者的讲解方式让这些概念变得鲜活起来。他还提到了不同波长光线如何被吸收，以及材料内部如何“捕捉”这些光能，这让我对太阳能电池的“工作流程”有了更清晰的理解。虽然我可能无法完全掌握所有的数学推导，但这本书已经让我对太阳能电池有了比以往更深入、更科学的认识，并且激发了我进一步学习的动力。

评分☆☆☆☆☆

当我开始阅读“太阳能电池基础与应用(第2版)(上)”这本书时，我并没有想到它会对我现有的认知带来如此颠覆性的冲击。作为一名对能源技术有一定了解的科技爱好者，我原以为我对太阳能电池已有一定的认识，但这本书的上册，却以一种更加精深和系统的方式，将我对这项技术的理解提升到了一个全新的层次。书中对太阳能电池的能级匹配、界面工程、复合机制等关键科学问题的深入剖析，让我看到了不同材料之间如何协同作用，以及如何最大程度地减少能量损失。我特别欣赏书中对于“能量损失”的细致分析，从热化损失到重组损失，每一个环节都进行了严谨的理论推导和实验佐证，这让我认识到，在追求更高的光电转换效率的道路上，科学家们付出了多少艰辛的努力。这本书的上册，无疑为我打开了一个更加广阔的科学视野，让我对太阳能电池技术的发展潜力有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对科技发展史充满兴趣的读者，因此，当我看到“太阳能电池基础与应用(第2版)(上)”这本书时，立刻被它所吸引。这本书的上册，除了讲解基础的科学原理，还巧妙地融入了太阳能电池技术的发展历程。作者在书中梳理了从早期光电效应的发现，到第一代、第二代、第三代太阳能电池的逐步演进，其中穿插了许多重要的历史事件和关键人物的故事。我尤其欣赏书中对于不同技术路线的比较分析，例如晶硅电池的成熟与广泛应用，薄膜电池的轻质化与柔性化潜力，以及一些更具未来感的纳米晶体和量子点太阳能电池的研究进展。这些内容不仅让我了解了技术的“是什么”，更让我看到了技术“如何”一步步走到今天。这本书的上册，就像是一部太阳能电池的“编年史”，它不仅是科学知识的宝库，更是一部关于人类智慧和不懈探索的精彩篇章。