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第1章 太阳能简介1

1.1 太阳辐射1

1.2 太阳能应用3

1.3 太阳电池的发展4

习题9

本章参考文献9

第2章 太阳电池原理10

2.1 光伏效应10

2.1.1 半导体简介10

2.1.2 电子-空穴对12

2.1.3 P-N结13

2.1.4 P-N结的能带结构14

2.1.5 光照下的P-N结15

2.1.6 光照下的P-N结电流方程16

2.1.7 太阳电池的表征参数17

2.1.8 太阳电池的等效电路18

2.2 太阳电池的特点19

2.3 太阳电池的分类19

2.3.1 晶硅太阳电池20

2.3.2 薄膜太阳电池21

习题23

本章参考文献24

第3章 晶硅太阳电池26

3.1 晶硅太阳电池生产的一般工艺26

3.1.1 硅片切割26

3.1.2 硅片的清洗27

3.1.3 制绒27

3.1.4 扩散28

3.1.5 等离子边缘刻蚀30

3.1.6 去磷硅玻璃30

3.1.7 制备减反射膜31

3.1.8 制作电极31

3.1.9 烧结31

3.1.10 测试32

3.2 晶硅太阳电池生产线设备32

3.3 影响太阳电池效率的因素及改进方法33

3.3.1 影响太阳电池效率的主要因素33

3.3.2 提高电池效率的方法33

3.4 太阳电池组件34

3.4.1 太阳电池组件的结构35

3.4.2 太阳电池组件的封装材料36

3.4.3 太阳电池组件的生产工艺37

3.4.4 太阳电池组件的生产设备40

习题42

本章参考文献42

第4章 太阳能玻璃43

4.1 太阳能玻璃简介43

4.2 压延光伏玻璃44

4.2.1 光伏玻璃原料选择的一般原则44

4.2.2 光伏玻璃的原料45

4.2.3 碎玻璃的使用47

4.2.4 光伏玻璃的化学组成47

4.2.5 压延光伏玻璃的生产48

4.3 浮法光伏玻璃48

4.3.1 浮法玻璃生产线48

4.3.2 浮法成形的特点49

4.3.3 浮法锡槽技术51

4.3.4 玻璃退火54

4.4 光伏玻璃减反膜56

4.4.1 生产过程中需要控制的要素57

4.4.2 溶胶-凝胶法的优缺点60

4.5 玻璃的钢化61

4.5.1 玻璃中的应力61

4.5.2 玻璃钢化方法62

4.5.3 钢化玻璃的特点63

4.6 低辐射玻璃64

4.6.1 玻璃对红外和紫外射线的吸收64

4.6.2 低辐射玻璃65

4.6.3 低辐射玻璃的生产方法65

习题66

本章参考文献66

第5章 硅薄膜太阳电池67

5.1 透明导电氧化物薄膜67

5.1.1 ZAO薄膜的特性67

5.1.2 太阳电池对TCO镀膜玻璃的性能要求69

5.1.3 ZAO导电膜的研究现状及制备方法70

5.1.4 磁控溅射镀膜的物理过程72

5.1.5 溅射镀膜的特点74

5.1.6 直流反应磁控溅射结构75

5.1.7 溅射操作程序76

5.1.8 TCO结构性能指标分析76

5.1.9 影响TCO薄膜性能的主要因素79

5.2 硅薄膜太阳电池的生产82

5.2.1 硅薄膜材料性能的表征83

5.2.2 非晶硅太阳电池制备的基本方法84

5.2.3 影响硅薄膜性能的主要因素86

5.2.4 非晶硅太阳电池的结构87

5.2.5 工业化非晶硅太阳电池的生产设备89

习题91

本章参考文献92

第6章 薄膜生长中的量子态现象94

6.1 现有几种主要的薄膜生长理论94

6.2 薄膜生长过程中的量子态现象97

6.3 量子态现象的特征102

6.4 量子态现象的原因分析103

6.5 量子态现象的物理思想105

6.6 等能量驱动原理107

习题108

本章参考文献109

第7章 多晶硅薄膜的制备111

7.1 常规电阻炉退火制备多晶硅薄膜的研究111

7.1.1 常规电阻炉退火的温度研究113

7.1.2 常规电阻炉退火的时间研究115

7.2 光退火制备多晶硅薄膜的研究119

7.2.1 光退火的温度研究119

7.2.2 光退火的时间研究121

7.3 常规电阻炉退火与光退火固相晶化的对比124

7.4 硅薄膜结构和性能的自然衰变127

7.5 关于硅薄膜与玻璃基底的结合问题129

7.6 光退火制备多晶硅薄膜的计算130

习题133

本章参考文献134

第8章 太阳电池应用系统135

8.1 独立型太阳电池系统135

8.1.1 独立太阳电池系统的特点136

8.1.2 独立太阳电池系统的基本组成137

8.1.3 太阳电池用蓄电池137

8.1.4 太阳电池组件的容量设计143

8.1.5 控制器144

8.1.6 太阳电池系统用灯具146

8.2 并网型发电系统146

8.2.1 并网系统电路的组成及总体设计147

8.2.2 光伏组件148

8.2.3 光伏并网逆变器148

8.3 混合型发电系统148

8.4 逆变器149

8.5 最大功率点跟踪系统151

8.6 太阳能庭院灯的设计安装153

8.6.1 系统设计所需的数据153

8.6.2 系统设计参数的确定153

8.6.3 系统定期检查154

8.7 LED太阳能草坪灯的设计安装154

8.7.1 LED太阳能草坪灯简介154

8.7.2 太阳能草坪灯的控制原理154

8.7.3 太阳能草坪灯充放电控制器的设计156

8.7.4 太阳能草坪灯的电路原理157

8.7.5 太阳能草坪灯系统组合中的几个问题158

8.8 光伏建筑一体化158

8.8.1 光伏建筑一体化的优势159

8.8.2 光伏建筑一体化的几种形式160

8.8.3 建筑一体化对电池组件的要求160

习题161

本章参考文献161

第9章 太阳电池多晶硅162

9.1 太阳电池材料的对比162

9.1.1 硅材料地位的确定162

9.1.2 体材料与薄膜材料的对比163

9.1.3 薄膜太阳电池的对比164

9.2 太阳电池多晶硅的现状167

9.3 硅及冶金硅168

9.3.1 硅的概况168

9.3.2 冶金硅的生产169

9.4 化学法太阳电池多晶硅172

9.4.1 改良西门子法173

9.4.2 改良西门子法的生产工艺174

9.4.3 锌还原法176

9.4.4 硅烷法177

习题178

本章参考文献178

第10章 物理法太阳电池多晶硅179

10.1 物理法太阳电池多晶硅简介179

10.2 物理法除杂方法180

10.2.1 吹气法180

10.2.2 造渣静置澄清法180

10.2.3 湿法冶金181

10.2.4 物理法真空冶炼182

10.2.5 多晶硅铸锭183

10.2.6 直拉单晶法188

10.2.7 电子束真空熔炼190

10.2.8 等离子感应熔炼191

10.2.9 磁场去除法192

10.3 太阳能级多晶硅国家标准的思考194

习题196

本章参考文献196