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内容大纲
《光伏电池原理》较全面地论述了光伏电池的工作原理与晶硅光伏电池设计的基础知识。全书共分8章，主要内容有：太阳辐射与光伏电池简况；半导体硅的电子态；杂质与缺陷；载流子浓度与导电性；载流子的产生和复合；pn结；光伏电池特性与效率；硅光伏电池的设计。
《光伏电池原理》既可作为新能源科学与工程、新能源材料与器件专业的教材使用，也可供从事光伏发电及相关领域的科技工作者参考。 -
作者介绍
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目录
第1章 太阳辐射与光伏电池简况
1.1 太阳辐射的物理来源
1.2 太阳常数与大气质量
1.3 大气层对太阳辐射的影响
1.4 大气透明度*（选修）
1.5 到达水平地面的太阳辐照度计算*（选修）
1.6 天球坐标系*（选修）
1.6.1 地平坐标系
1.6.2 时角坐标系
1.6.3 中天
1.7 太阳的视运动
1.8 日照数据
1.9 中国太阳能分布
1.10 光伏电池发展概况
1.10.1 晶硅光伏电池
1.10.2 薄膜光伏电池
1.10.3 新型光伏电池
习题
参考文献
第2章 半导体硅的电子态
2.1 单晶硅的晶体结构与晶体结合
2.2 晶体的电子状态与能带结构
2.2.1 原子的能级和晶体的能带
2.2.2 半导体中电子的状态和能带
2.2.3 导体、半导体和绝缘体的能带
2.3 电子有效质量
2.3.1 半导体中E（k）与k的关系
2.3.2 半导体中电子的平均速度
2.3.3 半导体中电子的加速度
2.3.4 有效质量的意义
2.4 本征半导体及空穴的概念
2.5 回旋共振实验*（选修）
2.5.1 k空间等能面
2.5.2 回旋共振
2.6 单晶硅的能带结构*（选修）
2.6.1 导带结构
2.6.2 硅的价带结构
习题
参考文献
第3章 杂质与缺陷
3.1 单晶硅的杂质能级
3.2 单晶硅的掺杂剂
3.2.1 施主杂质和施主能级
3.2.2 受主杂质和受主能级
3.2.3 浅能级杂质电离能的简单计算
3.2.4 深能级杂质
3.3 杂质的补偿
3.4 单晶硅中的缺陷
3.4.1 空位和间隙原子
3.4.2 位错
3.4.3 晶粒间界
3.5 太阳能级单晶硅材料
习题
参考文献
第4章 载流子浓度与导电性
4.1 状态密度
4.1.1 k空间中量子态的分布
4.1.2 状态密度
4.2 费米能级与载流子的统计分布
4.2.1 费米分布函数
4.2.2 玻尔兹曼分布函数
4.2.3 导带中的电子浓度和价带中的空穴浓度
4.2.4 载流子浓度乘积n0p
4.3 本征载流子浓度
4.4 掺杂半导体的载流子浓度
4.4.1 杂质能级上的电子和空穴
4.4.2 n型半导体的载流子浓度
4.4.3 p型半导体的载流子浓度
4.4.4 少数载流子浓度
4.4.5 一般情况下的载流子统计分布
4.5 载流子的散射
4.5.1 载流子散射的概念
4.5.2 半导体的主要散射机构
4.6 载流子的漂移
4.6.1 漂移运动和迁移率
4.6.2 平均自由时间和散射概率的关系
4.6.3 迁移率与平均自由时间的关系
4.6.4 迁移率与杂质和温度的关系
4.7 杂质能级的电子占据概率*（选修）
4.7.1 电子占据杂质能级概率的讨论
4.7.2 求解统计分布函数
习题
参考文献
第5章 载流子的产生和复合
5.1 非平衡载流子的注入方式和复合概念
5.2 非平衡载流子的寿命
5.3 准费米能级
5.4 载流子的产生机制
5.4.1 吸收系数
5.4.2 直接带隙半导体的吸收
5.4.3 间接带隙半导体的吸收
5.4.4 其他吸收过程
5.5 载流子的复合机制
5.5.1 直接复合
5.5.2 间接复合
5.5.3 表面复合
5.5.4 俄歇复合
5.5.5 陷阱效应
5.6 载流子的扩散运动、爱因斯坦关系式
5.6.1 载流子的扩散运动
5.6.2 爱因斯坦关系式
5.7 半导体器件物理学基本方程
5.7.1 泊松方程
5.7.2 电流密度方程
5.7.3 连续性方程
5.7.4 基本方程组
习题
参考文献
第6章 pn结
6.1 pn结的制备与杂质分布
6.1.1 合金法
6.1.2 扩散法
6.2 pn结静电学
6.2.1 空间电荷区与能带图
6.2.2 pn结接触电势差
6.2.3 pn结载流子浓度分布
6.2.4 势垒区特性
6.3 pn结的I-V特性
6.3.1 非平衡状态下的pn结
6.3.2 理想pn结模型及电流电压方程
6.3.3 影响理想I-V曲线的各种因子
6.4 pn结电容
6.4.1 pn结电容的来源
6.4.2 突变结的势垒电容
6.4.3 线性缓变结的势垒电容
6.4.4 扩散电容
6.5 pn结击穿
6.5.1 雪崩击穿
6.5.2 隧道击穿（齐纳击穿）
6.5.3 热电击穿
习题
参考文献
第7章 光伏电池特性与效率
7.1 光伏电池的光照特性
7.2 光伏电池的输出参数
7.3 光电转换效率的影响因子
7.3.1 影响Isc的因子
7.3.2 Voc与η的关系
7.3.3 温度的影响
7.4 有限尺寸光伏电池的光电转换效率
7.4.1 有限尺寸对饱和电流Is的影响
7.4.2 短路电流的损失
7.4.3 开路电压的损失
7.4.4 填充因子的损失
7.5 光伏电池特性的测量
习题
参考文献
第8章 硅光伏电池的设计
8.1 光生载流子的收集概率
8.2 p型衬底掺杂浓度的确定
8.3 n型扩散吸收层的考量
8.3.1 pn结结深的影响
8.3.2 扩散n＋层横向电阻的影响
8.3.3 磷硅玻璃层问题
8.3.4 重掺杂效应
8.3.5 对饱和电流密度的影响
8.4 背面场的影响
8.5 光照正面栅电极的设计
8.6 减反射膜与绒面的作用
8.6.1 减反射膜
8.6.2 绒面
8.7 光谱响应
8.8 小结
习题
参考文献
附录
附录1 常用物理常数表
附录2 1eV能量对应的变换表等价量
附录3 几种半导体材料的特征参数
附录4 工程计算中的辐射量问题
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