硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池物理與器件簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

內容簡(jiǎn)介:硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池物理與器件在分析當今高效晶體硅太陽(yáng)電池技術(shù)的基礎上引出硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池，是一本全面反映硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池研究和技術(shù)進(jìn)展的著(zhù)作。硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池物理與器件首先簡(jiǎn)要介紹了半導體異質(zhì)結基本知識和異質(zhì)結太陽(yáng)電池的表征與測試手段，然后系統闡述了非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的制造工藝與技術(shù)、涉及的基本物理問(wèn)題和模擬研究情況，最后綜述了新型無(wú)機物硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池的研究進(jìn)展。

目錄:目錄
序前言第 1章緒論——高效晶體硅和異質(zhì)結太陽(yáng)電池   1 
1.1 太陽(yáng)和太陽(yáng)能   1 

1.2 太陽(yáng)電池   2 

1.3 晶體硅太陽(yáng)電池的結構   4 

1.4 晶體硅太陽(yáng)電池的效率分析   5 

1.5 高效晶體硅太陽(yáng)電池介紹   6 

1.5.1 鈍化發(fā)射極太陽(yáng)電池   6 

1.5.2 氧化鋁鈍化的太陽(yáng)電池  10 

1.5.3 選擇性發(fā)射極太陽(yáng)電池  12 

1.5.4 MWT太陽(yáng)電池  18 

1.5.5 n型晶體硅太陽(yáng)電池  20 

1.5.6 IBC太陽(yáng)電池  24 

1.6 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  28 

1.6.1 HIT太陽(yáng)電池的結構與特點(diǎn)  29 

1.6.2 獲得高效率 HIT太陽(yáng)電池的方法  31 

1.6.3 HIT太陽(yáng)電池的效率進(jìn)展  32 

1.6.4 非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的其他單位研發(fā)情況  33 

1.7 本書(shū)的安排  36 
參考文獻  37 
第 2章半導體異質(zhì)結基本知識  44 

2.1 異質(zhì)結基本概念  44 

2.1.1 理想異質(zhì)結的能帶圖  44 

2.1.2 反型異質(zhì)結的主要公式  46 

2.1.3 異質(zhì)結中的界面態(tài)  48 

2.1.4 有界面態(tài)的異質(zhì)結能帶圖  50 

2.2 異質(zhì)結的伏安特性  51 

2.2.1 尖峰勢壘高度的影響因素  52 

2.2.2 理想突變異質(zhì)結的伏安特性  53 

2.2.3 有界面態(tài)的異質(zhì)結的伏安特性  59 

2.3 異質(zhì)結的注入特性  62 

2.3.1 高注入特性  62 

2.3.2 超注入特性  63 

2.4 異質(zhì)結的光電特性  64 

2.4.1 反型異質(zhì)結的光伏特性  65 

2.4.2 反型異質(zhì)結的光電流和光譜響應  66 

2.5 晶體硅和非晶硅薄膜的基本物理參數  72 
參考文獻  74 
第 3章與異質(zhì)結太陽(yáng)電池相關(guān)的表征與測試  75 

3.1 太陽(yáng)電池的基本表征參數  75 

3.1.1 太陽(yáng)電池等效電路  75 

3.1.2 太陽(yáng)電池的基本參數  78 

3.1.3 非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的 I-V曲線(xiàn) 81 

3.1.4 太陽(yáng)電池的溫度系數  81 

3.1.5 太陽(yáng)電池的標準測試條件  83 

3.2 太陽(yáng)電池的光譜響應和量子效率  84 

3.2.1 光譜響應  84 

3.2.2 量子效率  85 

3.3 少數載流子壽命及其測量  88 

3.3.1 非平衡少數載流子  88 

3.3.2 少數載流子壽命  89 

3.3.3 少數載流子壽命對太陽(yáng)電池性能的影響  92 

3.3.4 少數載流子壽命的測量  94 

3.4 薄膜的表征測試技術(shù)介紹  97 

3.4.1 拉曼光譜  98 

3.4.2 傅里葉變換紅外吸收光譜  101 

3.5 異質(zhì)結太陽(yáng)電池的電容效應及其 I-V檢測對策  103 

3.5.1 p-n結的電容  103 

3.5.2 電容效應對太陽(yáng)電池 I-V測試的影響  105 

3.5.3 異質(zhì)結太陽(yáng)電池的 I-V檢測對策  108

參考文獻   112 
第 4章非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池制備   115 

4.1 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的結構   115 

4.2 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的制作工序   117 

4.3 硅片的濕化學(xué)處理   118 

4.3.1 去損傷層  120 

4.3.2 制絨  121 

4.3.3 表面氧化層的去除和表面調控  124 

4.4 非晶硅薄膜的沉積  126 

4.4.1 硅薄膜沉積設備  126 

4.4.2 本征非晶硅薄膜  129 

4.4.3 摻雜非晶硅薄膜  141 

4.4.4 非晶硅薄膜的光吸收  147 

4.5 TCO薄膜的沉積  148 

4.5.1 TCO薄膜的制備方法和設備  149 

4.5.2 硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池對 TCO薄膜的要求  153 

4.5.3 TCO薄膜在硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池上的應用  155 

4.6 電極制作  159 

4.6.1 電極制作的方法  160 

4.6.2 絲網(wǎng)印刷在硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池上的應用  161 

4.7 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的薄片化  165 

4.7.1 硅片減薄對太陽(yáng)電池的影響  166 

4.7.2 薄型 HIT太陽(yáng)電池  166 

4.8 發(fā)射極在背面的硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  168 

4.8.1 背發(fā)射極硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  169 

4.8.2 背接觸硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  170 

4.9 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池組件的應用  173 

4.9.1 HIT電池組件  173 

4.9.2 HIT雙面組件  175 

4.9.3 關(guān)于 HIT組件的 PID 177 
參考文獻  179 
第 5章非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池中的物理問(wèn)題  189 

5.1 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的能帶  189 

5.1.1 非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的能帶圖  189 

5.1.2 非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結的帶階  193 

5.1.3 TCO薄膜對非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結能帶的影響  197 

5.2 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池中的鈍化機制  198 

5.2.1 硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的開(kāi)路電壓和鈍化  198 

5.2.2 本征非晶硅的鈍化  202 

5.2.3 摻雜非晶硅的鈍化  206 

5.2.4 其他鈍化方案  208 

5.3 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的界面  210 

5.3.1 本征非晶硅 /摻雜非晶硅界面  210 

5.3.2 摻雜非晶硅 /TCO薄膜界面  212 

5.4 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池中的電輸運特性  216 

5.4.1 非晶硅 /晶體硅異質(zhì)結電池中的電荷輸運基本過(guò)程  217 

5.4.2 電流-電壓特性  218 

5.5 結語(yǔ)  225 
參考文獻  226 
第 6章硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池的模擬  233 

6.1 太陽(yáng)電池模擬的基本原則  233 

6.1.1 光學(xué)模擬  234 

6.1.2 電學(xué)模擬  234 

6.2 用于異質(zhì)結太陽(yáng)電池模擬的軟件簡(jiǎn)介  237 

6.2.1 AFORS-HET軟件簡(jiǎn)介  237 

6.2.2 AMPS軟件簡(jiǎn)介  238 

6.3 非晶硅/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的模擬研究  239 

6.3.1 以 n型單晶硅為襯底的硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池模擬  239 

6.3.2 以 p型單晶硅為襯底的硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池模擬  246 

6.4 IBC-SHJ太陽(yáng)電池的二維模擬  249 

6.4.1 模擬用 IBC-SHJ太陽(yáng)電池的基本結構  250 

6.4.2 IBC-SHJ太陽(yáng)電池的背面幾何尺寸模擬優(yōu)化  251 

6.4.3 前表面鈍化對 IBC-SHJ太陽(yáng)電池影響的模擬  255 

6.4.4 背表面鈍化和界面缺陷對 IBC-SHJ太陽(yáng)電池影響的模擬  256 

6.5 新結構硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池的模擬研究  260 

6.5.1 硅基同質(zhì)-異質(zhì)結太陽(yáng)電池的模擬研究  260 

6.5.2 納米柱陣列硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池的模擬  264 

6.5.3 硅基金屬化合物半導體異質(zhì)結太陽(yáng)電池的模擬  266 
參考文獻  271 
第 7章新型硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池  277 

7.1 硅量子點(diǎn)/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  277 

7.1.1 氧化硅基體中的硅量子點(diǎn) /晶體硅異質(zhì)結電池  279 

7.1.2 碳化硅基體中的硅量子點(diǎn) /晶體硅異質(zhì)結電池  282 

7.1.3 氮化硅基體中的硅量子點(diǎn)及異質(zhì)結太陽(yáng)電池  284 

7.2 Ⅱ-Ⅵ族半導體 /晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  285 

7.2.1 CdSe/Si異質(zhì)結太陽(yáng)電池  285 

7.2.2 ZnO/Si異質(zhì)結太陽(yáng)電池  287 

7.3 Ⅲ-Ⅴ族半導體 /晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  291 

7.3.1 GaN/Si異質(zhì)結太陽(yáng)電池  292 

7.3.2 InAs/Si異質(zhì)結太陽(yáng)電池  294 

7.4 碳/晶體硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  295 

7.4.1 非晶碳 /硅異質(zhì)結太陽(yáng)電池  295 

7.4.2 CNT/Si異質(zhì)結太陽(yáng)電池  297 

7.4.3 石墨烯 /硅太陽(yáng)電池  302 

7.5 新型硅基異質(zhì)結太陽(yáng)電池的展望  303 
參考文獻  304 
索引   311