非晶硅/晶体硅异质结太阳电池是目前国际上大规模生产的、转换效率达21%以上的两种硅基太阳电池之一，具有制造流程短、工艺温度低、适合使用薄型硅片、转换效率高和发电量多等特点。

       2014年8月，上海交通大学太阳能研究所沈文忠教授和李正平博士共同编著的《硅基异质结太阳电池物理与器件》专著由科学出版社出版。全书分七章，314页，39.6万字，得到了国家科学技术学术著作出版基金的资助。

       该书是国内第一本全面介绍硅基异质结太阳电池研究和技术进展的学术专著，透彻阐述了非晶硅/晶体硅异质结太阳电池物理，全面介绍了非晶硅/晶体硅异质结太阳电池制造工艺技术，综述了硅基异质结太阳电池研究进展，同时对前沿的高效晶体硅太阳电池技术进行了分析，在分析当今高效晶体硅太阳电池技术的基础上引出硅基异质结太阳电池，是一本全面反映硅基异质结太阳电池研究和技术进展的著作。

       全书首先简要介绍了半导体异质结基本知识和异质结太阳电池的表征与测试手段，然后系统阐述了非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的制造工艺与技术、涉及的基本物理问题和模拟研究情况，最后综述了新型无机物硅基异质结太阳电池的研究进展。本书可作为高等院校半导体材料与器件、光电子、光学工程和光伏科学与技术等相关专业师生的参考用书，也可供太阳能光伏及相关技术领域的研发和工程技术人员学习参考。

目录

第1 章 绪论—— 高效晶体硅和异质结太阳电池...........................................1

1.1 太阳和太阳能 ............................................................................................ 1

1.2 太阳电池 ................................................................................................... 2

1.3 晶体硅太阳电池的结构 .............................................................................. 4

1.4 晶体硅太阳电池的效率分析......................................................................... 5

1.5 高效晶体硅太阳电池介绍 ........................................................................... 6

     1.5.1 钝化发射极太阳电池 .......................................................................... 6

     1.5.2 氧化铝钝化的太阳电池.........................................................................10

     1.5.3 选择性发射极太阳电池.........................................................................12

     1.5.4 MWT 太阳电池 ...................................................................................18

     1.5.5 n 型晶体硅太阳电池.............................................................................20

     1.5.6 IBC 太阳电池........................................................................................24

1.6 非晶硅/晶体硅异质结太阳电池 ....................................................................28

     1.6.1 HIT 太阳电池的结构与特点 ..................................................................29

     1.6.2获得高效率 HIT 太阳电池的方法 ..........................................................31

     1.6.3HIT 太阳电池的效率进展........................................................................32

     1.6.4非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的其他单位研发情况 ..............................33

1.7 本书的安排 ..................................................................................................36

     参考文献 .......................................................................................................37

第2 章 半导体异质结基本知识 ........................................................................44

2.1 异质结基本概念 ............................................................................................44

     2.1.1 理想异质结的能带图 .............................................................................44

     2.1.2 反型异质结的主要公式...........................................................................46

     2.1.3 异质结中的界面态 ................................................................................48

     2.1.4 有界面态的异质结能带图 ......................................................................50

2.2 异质结的伏安特性 ........................................................................................51

     2.2.1尖峰势垒高度的影响因素 ......................................................................52

     2.2.2理想突变异质结的伏安特性 ..................................................................53

     2.2.3有界面态的异质结的伏安特性 ...............................................................59

2.3 异质结的注入特性 ........................................................................................62

     2.3.1高注入特性..............................................................................................62

     2.3.2超注入特性..............................................................................................63

2.4 异质结的光电特性 ........................................................................................64

     2.4.1反型异质结的光伏特性............................................................................65

     2.4.2反型异质结的光电流和光谱响应 ............................................................66

2.5 晶体硅和非晶硅薄膜的基本物理参数..............................................................72

     参考文献 .......................................................................................................74

第3 章 与异质结太阳电池相关的表征与测试...................................................75

3.1 太阳电池的基本表征参数 .............................................................................75

     3.1.1太阳电池等效电路 ................................................................................75

     3.1.2太阳电池的基本参数 .............................................................................78

     3.1.3非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的 I-V 曲线 ............................................81

     3.1.4太阳电池的温度系数 .............................................................................81

     3.1.5太阳电池的标准测试条件 .....................................................................83

3.2 太阳电池的光谱响应和量子效率...................................................................84

     3.2.1光谱响应 .............................................................................................84

     3.2.2量子效率 .............................................................................................85

3.3 少数载流子寿命及其测量 ............................................................................88

     3.3.1非平衡少数载流子 ................................................................................88

     3.3.2少数载流子寿命 ...................................................................................89

     3.3.3少数载流子寿命对太阳电池性能的影响 ................................................92

     3.3.4少数载流子寿命的测量..........................................................................94

3.4 薄膜的表征测试技术介绍 ............................................................................97

     3.4.1拉曼光谱 .............................................................................................98

     3.4.2傅里叶变换红外吸收光谱 ................................................................. ...101

3.5 异质结太阳电池的电容效应及其 I-V 检测对策 ........................................... 103

     3.5.1p-n 结的电容........................................................................................ 103

     3.5.2电容效应对太阳电池 I-V 测试的影响 ................................................... 105

     3.5.3异质结太阳电池的 I-V 检测对策 ........................................................... 108

参考文献 ........................................................................................................... 112

第4 章非晶硅/晶体硅异质结太阳电池制备 .................................................... 115

4.1 非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的结构............................................................ 115

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