《纳米太阳电池技术》主要内容简介:随着石油资源面临的枯竭,我国光伏太阳能产业呈现加速发展态势,而充分利用太阳能的主要途径就是制作具有高转換效率的太阳电池由于各种纳米结构材料具有许多优异的光电特性,使其在未来的高能量转換光伏器件中具有潜在的应用《纳米太阳电池技术》作者结合自己的研究工作,对上述内容进行了重点介绍主要内容如下简要回顾了太阳电池的发展历程,井展望了其未来的发届前景,分別介绍了纳米结构光伏材料的制备方法和纳米结构太阳电池的物理基础同时重点介绍了各种纳米结构太阳电池的光伏性能,如Si基薄膜太阳电池,多结疊层太阳电池纳米结构染料敏化太阳电池。量子结构太阳电池和聚合物太阳电池井对其近年取得的最新研究进展进行了论述《纳米太阳电池技术》可供从事广大纳米半导体技术。纳米光电子技术和光伏器件制作的科技工作者和技术人员参考,同时可供高等学校相关专业教师,研究生和本科生阅读和参考。
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《纳米太阳电池技术》由化学工业出版社出版。 目录
第1章 绪论
1.1 太阳电池的发展历程
1.1.1 叠层太阳电池
1.1.2 晶体Si太阳电池
1.1.3 薄膜太阳电池
1.1.4 染料敏化太阳电池
1.1.5 聚合物太阳电池
1.2 太阳电池的未来展望
1.2.1 多结叠层太阳电池
1.2.2 纳米结构太阳电池
1.2.3 光电化学太阳电池
参考文献
第2章 纳米结构光伏材料的制备方法
2.1 量子点与纳米晶粒的制备方法
2.1.1 量子点的物理自组织生长
2.1.2 纳米晶粒的化学自组装合成
2.1.3 Si纳米晶粒薄膜的制备方法
2.2 纳米线与纳米管的制备方法
2.2.1 Si纳米线的生长
2.2.2 ZnO纳米线的生长
2.2.3 TiO2与Si纳米管的生长
2.2.4 单壁与多壁碳纳米管的生长
2.3 异质结与量子阱的制备方法
2.3.1 晶格匹配量子阱结构的生长
2.3.2 晶格失配量子阱结构的生长
参考文献
第3章 纳米结构太阳电池的物理基础
3.1 半导体的光吸收特性
3.2 半导体的光生伏特效应
3.2.1 p-n结的光生伏特效应.
3.2.2 肖特基势垒的光生伏特效应
3.3 pn结太阳电池的I-V特性
3.3.1 无光照时的I-V特性
3.3.2 有光照时的I-V特性
3.4 p-n结太阳电池的光伏参数.
3.4.1 短路电流密度
3.4.2 开路电压
3.4.3 填充因子
3.4.4 功率转换效率
3.4.5 光子收集效率
3.4.6 ShockleyQueisser极限效率
3.5 p-n结太阳电池的能量损耗机制
3.6 纳米结构材料的物理性质
3.6.1 纳米结构材料的电子状态
3.6.2 纳米结构材料的若干物理效应
3.7 纳米结构太阳电池中的光生载流子输运
3.7.1 光生载流子的分离
3.7.2 光生载流子的收集
3.8 几种主要纳米结构光伏材料的物理性质
3.8.1 Si纳米结构
……
第4章 硅基薄膜太阳电池
第5章 多结叠层太阳电池
第6章 纳米结构染料敏化太阳电池
第7章 量子结构太阳电池
第8章 聚合物太阳电池
附录 序言
地球上的化石燃料因储量有限,在2l世纪内将会消耗殆尽。因此,寻找新的清洁能源和可再生能源已成为世界各国所共同关心和必须应对的问题。太阳能是一种取之不尽、用之不竭的绿色环保能源,而太阳能利用的主要途径之一是制作低成本、高效率、原材料丰富和无污染的光伏电池。
近年来,我国的太阳能光伏电池技术与产业在政府的大力支持与扶持下已经有了很大发展.但是,为了大幅度提高太阳电池的光电转换效率,并进一步降低制作成本,开发新一代太阳电池已势在必行。本书是作者为适应我国太阳能光伏电池产业发展和研发的需要,结合自己的教学和研究工作实践编写而成,比较系统地介绍了以纳米结构太阳电池为主的各种光伏器件的工作原理、制作方法、光伏性能及其国内外最新进展。本书立意新颖,内容丰富,取材广泛,具有一定的前瞻性。
本书可作为大专院校相关专业本科生和研究生的参考用书,也可供从事半导体光电子器件,尤其是太阳能光伏电池教学、研究和开发的教师,科学研究人员和工程技术人员参考。我相信,本书的出版会使读者从中获得有益的启示,同时对发展我国的太阳能光伏电池技术与产业也将起到一定的积极促进作用。 文摘
插图:
迄今为止的研究指出,为了提高太阳电池的功率转换效率,则是如何有效地减小光子能量的损耗。在目前的太阳电池中,无沦是p-n结太阳电池,还是光电化学太阳电池,一个光子只能激发产生一个电子空穴对,即量子产额总是小于1,这样便会造成高能端光子的损失。为了减小因光生热载流子弛豫造成的能量损耗,可以通过增加开路电压或短路电流密度加以实现。为了实现前者,要求光生载流子在变冷之前应能及时从太阳电池中被取出。而为了实现后者,则要求热载流子能够碰撞电离激发产生两个或更多的电子空穴对,这就是所谓的多激子产生过程。对于纳米晶粒而言,由于它所具有的电子空穴谱分立特征,显著的量子限制效应以及被压缩的态密度特性,为多激子产生奠定了物理基础。它的物理内涵是:当纳米晶粒吸收一个能量大于或者等于2Eg的光子时,所产生的高能量激子通过能量转移过程而弛豫到带边,其结果是导致一个吸收的光子形成两个或两个以上的激子。
| ISBN | 7122090256,978712209 |
|---|---|
| 出版社 | 化学工业出版社 |
| 作者 | 彭英才 |
| 尺寸 | 16 |