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第1章 太阳光和太阳能电池（入门篇）1

001 太阳能电池时代来临① 南极冰山证实了CO2剧增2

002 太阳能电池时代来临② 可再生能源中最容易获取的能源4

003 照射到地球表面的太阳光能量——1.37kW/m26

004 地球每年从太阳获得的能量相当于1000亿吨石油8

005 太阳光中含有不可见光 太阳光谱①10

006 太阳光中含有不可见光 太阳光谱②12

007 随着季节、时间、气候变化的太阳光能量14

008 追溯太阳能电池的历史 起源于19纪16

009 利用半导体将光能转换为电能18

010 太阳能电池中的pn结二极管20

011 太阳能电池板中pn结二极管的功能22

012 如何求转换效率？24

013 太阳能电池的转换效率为何达不到100％26

014 太阳能电池板（太阳能电池组件）由多个单元电池组成28

015 一块太阳能电池板（太阳能电池组件）能发多少瓦电30

016 太阳能电池并不喜欢夏日刺眼的阳光32

017 太阳能电池不能直接接入家庭用电 直流和交流34

COLUMN 为何使用交流方式输送电力36

第2章 太阳能电池关键技术（中级篇）37

018 制备太阳能电池时所使用的各种技术38

019 高品质单晶硅生长方法 区域提纯法和提拉法40

020 多晶硅铸锭42

021 晶体硅和薄膜硅太阳能电池的制作过程完全不同44

022 砷化镓单晶采用凝固方法制造46

023 透明电极像金属一样能导电是由氧缺陷所致48

024 尽可能将更多的光导入半导体① 防反射膜的作用50

025 将尽可能更多的光导入半导体② 改善防反射膜的方法52

026 不同波长的角色分配 多结串联电池54

027 使用透镜或平面镜汇聚光线 聚光型太阳能电池56

COLUMN 用数据说话：太阳能发电的真相1一天中发电量的变化58

第3章 从太阳能发电组件到太阳能发电系统（中级篇）59

028 太阳能电池板（太阳能电池组件）的制造过程60

029 太阳能电池实验中使用的人工光源 日光模拟器62

030 建材型太阳能电池① 根据安装方式分类64

031 建材型太阳能电池② 建材型的性能要求66

032 将直流电转换成交流电的装置 逆变器的工作原理68

033 对太阳能电池的输出进行并网 系统连接70

034 贡献出您家的屋顶 地域集中型太阳能发电72

035 雨后春笋般的兆瓦级光伏电站74

036 智能电网带来的电力革新76

COLUMN 用数据说话：太阳光发电的真相2雨天也能发电78

第4章 形形色色的太阳能电池（高级篇）79

037 太阳能电池材料的变革① 太阳能电池的分类80

038 太阳能电池材料的变革② 太阳能电池的比较82

039 各有千秋！ 半导体的吸收光谱84

040 占市场份额75％的晶体硅太阳能电池①86

041 占市场份额75％的晶体硅太阳能电池②88

042 转换效率高的晶体硅 单晶硅太阳能电池90

043 与单晶硅相比转换效率低、成本也低的多晶硅太阳能电池92

044 转换效率低但成本更低的硅薄膜太阳能电池①94

045 转换效率低但成本更低的硅薄膜太阳能电池②96

046 转换效率低、成本更低的硅薄膜太阳能电池③98

047 活跃于太空中的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳能电池100

048 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的晶体结构和原子结合102

049 转换效率为40％的混晶Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳能电池104

050 因低成本而迅速普及的CdTe薄膜太阳能电池106

051 CIGS薄膜太阳能电池的晶体结构和物理性质108

052 CIGS薄膜太阳能电池的结构与特性110

053 有机化合物与碳共同作用发电的有机太阳能电池112

054 通过二氧化钛与染料来发电——染料敏化太阳能电池114

COLUMN 用数据说话：太阳光发电的真相3太阳能电池的发电量会逐年减少吗？116

第5章 应用于太阳能电池的半导体入门（高级篇）117

055 金属的光电效应无法应用于太阳能电池 若不施加高电压就无法获取光电流118

056 在半导体单体上无法制成太阳能电池 光生电需要与半导体相连接120

057 半导体与金属、绝缘体的不同之处122

058 带隙决定半导体的电学性质124

059 带隙决定半导体的光学性质126

060 有机物的分子轨道与半导体能带结构的差异 以染料敏化太阳能电池为例128

061 原子聚集形成固体时就出现了能带130

062 电子具有一定的统计分布规律——费米分布132

063 杂质掺杂① n型半导体和施主能级134

064 杂质掺杂② 掺杂半导体的载流子密度与温度之间的关系136

065 杂质掺杂③ p型半导体的空穴和受主能级138

066 间接跃迁原理① 从动量守恒定律的角度考虑140

067 间接跃迁原理② 从自由电子波数的角度考虑142

068 间接跃迁原理③ 从周期性势场中的电子波的角度考虑144

069 间接跃迁原理④ 半导体的光吸收146

070 硅为什么不是金属却有金属光泽148

071 半导体中的电子真的比自由电子质量轻吗？150

COLUMN 用数据说话：太阳光发电的真相④削峰效果？152

第6章 太阳能电池半导体器件入门（高级篇）153

072 太阳能电池是二极管的一种 二极管的起源是真空二极管154

073 在pn结界面上形成的耗尽层和内建电场156

074 pn结二极管的正向特性 电流呈指数上升158

075 pn结二极管的反向特性 电流很小，几乎为零160

076 通过改变背面电场（BSF）提高效率 太阳能电池能带的截面结构162

077 延长少子寿命 钝化164

078 能带间隙决定转换效率 转换效率的理论极限166

COLUMN 能源回收期小于2年168

第7章 太阳能电池发展方向（高级篇）169

079 进一步降低太阳能电池成本 如何降低材料、晶片的成本170

080 进一步提高太阳能电池的发电效率172

081 有益于环境的太阳能电池材料 太阳能电池的元素战略174

082 太阳能发展计划 将太阳能电池发的电送到世界各地176

COLUMN 回顾生态住宅的15年178

参考文献179

译后记181