【高效晶體矽太陽能電池科技】

編輯推薦

1.《高效晶體矽太陽能電池技術》的作者丁建寧教授在矽太陽能電池領域享有較高聲譽，是我國光伏領域的知名學者。

2.《高效晶體矽太陽能電池技術》包含了作者近20年的研究成果，對矽電池研究人員的參攷性强。

3.《高效晶體矽太陽能電池技術》包含的研究思路和研究內容均比較先進，有較好的前瞻性，對初入行業的研究人員或有科技人員有較高的借鑒作用。

內容簡介

《高效晶體矽太陽能電池技術》介紹了幾種典型高效晶體矽太陽能電池的結構、關鍵製造技術及發展趨勢，重點分析了電池效率損失因素，以及提高電池轉換效率的科技途徑。 本書共分為6章，第1章緒論，介紹了晶體矽太陽能電池的理論基礎、電池效率損失機制以及晶體矽太陽能電池的關鍵工藝進展。 第2章p型鈍化發射極及背面接觸（PERC）太陽能電池科技，介紹了PERC太陽能電池發展歷史，重點分析了p型PERC太陽能電池製造關鍵工藝對電池效能的影響，對化學返刻調控選擇性發射極摻雜濃度分布和背面反射及疊層鈍化層的製備與調控進行了詳盡分析。 第3章n型鈍化發射極背面局部擴散（PERL）和鈍化發射極背面整面擴散（PERT）結構太陽能電池科技，介紹了n型PERL和PERT結構太陽能電池發展現狀，進行了PERT結構n型太陽能電池器件類比及結構設計，重點分析了n型太陽能電池複合模型和電池電阻分析模型，對PERT結構n型電池工藝開展了詳細的研究，包括絨面製備技術、關鍵金屬化工藝、p型及n型摻雜等，*後對電池的製備和效能進行了詳細的分析討論。 第4章矽基異質結（SHJ）太陽能電池科技，介紹了非晶矽/晶體矽異質結（SHJ）科技發展歷程、原理與結構及SHJ太陽能電池的制造技術與關鍵技術，對SHJ太陽能電池發展進行了展望。 第5章n型隧穿氧化層鈍化接觸（TOPCon）太陽能電池科技，介紹了TOPCon太陽能電池科技的發展歷程，詳細分析了隧穿氧化層和多晶矽薄膜層對電池效能的影響。 第6章背結背接觸（IBC）太陽能電池科技，介紹了IBC太陽能電池的結構特徵和IBC太陽能電池製造的關鍵工藝科技，介紹了IBC太陽能電池科技的發展展望。

本書可供光伏行業的科研人員和工藝人員參攷學習，也可供各高等院校相關專業師生參攷學習。

作者簡介

丁建寧，江蘇大學，副校長，教授，主持863計畫、國家自然基金重點專案等課題30餘項，在Science、Advanced Materials等刊物上發表論文479篇，其中SCI收錄203篇，出版著作5部，授權國家發明專利55件。

目錄

第1章緒論1

1.1引言/ 2

1.2晶體矽太陽能電池的理論基礎/ 6

1.2.1工作原理/ 6

1.2.2參數的量測及計算/ 12

1.3晶體矽太陽能電池效率損失機制/ 15

1.3.1光學損失/ 16

1.3.2電學損失/ 17

1.4介面鈍化結構/ 20

1.5晶體矽太陽能電池的關鍵工藝進展/ 24

1.5.1拋光去損傷工藝/ 24

1.5.2制絨工藝/ 25

1.5.3擴散工藝/ 27

1.5.4鈍化科技/ 28

1.5.5介質膜開膜工藝/ 31

1.5.6金屬化工藝/ 32

參考文獻/ 33

第2章p型鈍化發射極及背面接觸（PERC）太陽能電池科技40

2.1 PERC太陽能電池的發展歷程/ 41

2.2 p型PERC太陽能電池製造關鍵工藝/ 43

2.2.1選擇性發射極的製備/ 43

2.2.2背面鈍化膜的結構與製備/ 49

2.2.3背面局域金屬接觸科技/ 53

2.3化學返刻調控選擇性發射極摻雜濃度分佈研究/ 55

2.4背面反射及疊層鈍化層研究/ 68

2.4.1背面反射結構研究/ 68

2.4.2背面疊層鈍化膜的研究/ 73

2.5背面局域接觸圖形研究/ 77

2.6背面局部硼雷射摻雜研究/ 86

2.7 p型多晶PERC太陽能電池科技/ 93

2.8 p型PERC雙面太陽能電池科技/ 100

2.9 p型PERC太陽能電池科技的發展展望/ 105

參考文獻/ 105

第3章n型鈍化發射極背面局部擴散（PERL）和鈍化發射極背面整面擴散（PERT）結構太陽能電池科技111

3.1 n型PERL和PERT結構太陽能電池科技的發展歷程/ 112

3.2 PERT結構n型太陽能電池器件類比及結構設計/ 118

3.2.1前表面絨面形貌的影響和减反膜系的設計/ 118

3.2.2太陽能電池複合模型研究/ 121

3.2.3 n型太陽能電池電阻分析模型研究/ 123

3.3 PERT結構n型太陽能電池工藝研究/ 129

3.3.1絨面製備技術研究/ 129

3.3.2關鍵金屬化工藝研究/ 138

3.3.3 p型及n型摻雜研究/ 140

3.4太陽能電池製備及效能分析/ 143

3.4.1太陽能電池製備與效能/ 143

3.4.2太陽能電池複合損失分析/ 145

3.4.3太陽能電池串聯電阻損失分析/ 146

3.4.4太陽能電池光學損失分析/ 147

3.5 n型PERL和PERT結構太陽能電池科技的發展展望/ 150

參考文獻/ 151

第4章矽基異質結（SHJ）太陽能電池科技154

4.1 SHJ太陽能電池科技的發展歷程/ 155

4.2 SHJ太陽能電池原理與結構/ 156

4.2.1太陽能電池結構基礎/ 156

4.2.2電晶體異質結基礎/ 158

4.2.3 SHJ太陽能電池結構與原理/ 161

4.2.4 SHJ太陽能電池中載流子輸運機制/ 165

4.2.5 SHJ太陽能電池特點/ 167

4.3 SHJ太陽能電池制造技術與關鍵技術/ 169

4.3.1濕化學處理/ 169

4.3.2非晶矽沉積/ 170

4.3.3透明導電薄膜沉積/ 171

4.3.4電極沉積/ 172

4.4 SHJ太陽能電池效能分析/ 173

4.4.1載流子壽命/ 173

4.4.2短路電流/ 174

4.4.3開路電壓/ 175

4.4.4填充因數/ 175

4.5 SHJ太陽能電池科技的發展展望/ 177

參考文獻/ 177

第5章n型隧穿氧化層鈍化接觸（TOPCon）太陽能電池科技181

5.1鈍化接觸太陽能電池科技的發展歷程/ 182

5.2隧穿氧化層的影響/ 185

5.2.1 SiO2層對鈍化及磷擴散過程的影響/ 187

5.2.2 SiO2層對接觸電阻率的影響/ 192

5.3多晶矽薄膜層的影響/ 193

5.3.1多晶矽薄膜的製備研究/ 193

5.3.2多晶矽薄膜層厚度對鈍化的影響/ 195

5.3.3多晶矽薄膜的摻雜對鈍化接觸結構的影響/ 197

5.4鈍化接觸結構光學特性/ 201

5.5 n型鈍化接觸太陽能電池製備及效能研究/ 205

5.5.1太陽能電池的製備/ 205

5.5.2太陽能電池電效能分佈與資料分析/ 214

5.5.3太陽能電池FCA分析/ 215

5.5.4太陽能電池複合電流分析/ 216

5.5.5太陽能電池的衰减測試/ 217

5.6 n型鈍化接觸太陽能電池科技的發展展望/ 219

參考文獻/ 222

第6章背結背接觸（IBC）太陽能電池科技226

6.1 IBC太陽能電池的發展歷程/ 228

6.2 IBC太陽能電池的結構特徵/ 233

6.3 IBC太陽能電池製造的關鍵工藝科技/ 234

6.3.1前表面陷光和鈍化科技/ 235

6.3.2背表面摻雜科技/ 237

6.3.3金屬化接觸和栅線科技/ 239

6.4 IBC太陽能電池科技的發展展望/ 240

參考文獻/ 240

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【新型薄膜太陽能電池】

編輯推薦

1.作者知名——《新型薄膜太陽能電池》由我國知名光伏專家丁建寧教授團隊編著，內容有一定的先進性和前瞻性。

2.內容豐富——《新型薄膜太陽能電池》分為三篇，包含了研究熱門鈣鈦礦電池，電晶體化合物薄膜太陽電池，有機薄膜電池，閱讀該書對各種新型電池有全貌性理解和把握。

3.成果集成——《新型薄膜太陽能電池》是作者團隊多年的工作總結，對新入行的研究人員有一定的借鑒。

內容簡介

《新型薄膜太陽能電池》重點介紹了新型薄膜太陽能電池資料、結構、工藝及效能研究進展等。 本書共分為三篇，其中*篇為有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池，介紹了鈣鈦礦光伏資料結構與效能，闡述了鈣鈦礦薄膜的製備和優化科技，剖析了鈣鈦礦太陽能電池的資料組成和結構，討論了鈣鈦礦電池穩定性等關鍵技術問題，並對鈣鈦礦電池在柔性和疊層器件等方面的應用進行了詳盡分析。 第二篇為新型電晶體化合物薄膜太陽能電池，包括銅鋅錫硫等四元電晶體薄膜電池、銅銦硒等三元電晶體薄膜電池及Sb2Se3、Sb2S3等二元電晶體薄膜電池三大類，對其結構、缺陷、物理性質、光電效能等進行分析，介紹了電池光吸收層的製備技術和緩衝層的改進手段。 第三篇是有機薄膜太陽能電池，概述了有機電池的工作原理、製備方法和電池資料等。

本書可供光伏太陽能電池行業的企業和科研單位工藝研究與技術開發人員使用，也可供各高等院校相關專業師生學習參攷。

作者簡介

丁建寧，常州大學，副校長，教授，主持863計畫、國家自然基金重點專案等課題30餘項，在Science、Advanced Materials等刊物上發表論文479篇，其中SCI收錄203篇，出版著作5部，授權國家發明專利55件。

目錄

第1篇有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池001

第1章有機-無機雜化鈣鈦礦光伏資料結構與效能/ 002

1.1三維有機-無機雜化鈣鈦礦光伏資料/ 003

1.1.1 A比特改變/ 004

1.1.2 B比特改變/ 008

1.1.3 X比特改變/ 009

1.2二維有機-無機雜化鈣鈦礦光伏資料/ 011

1.3有機-無機雜化鈣鈦礦資料中載流子動力學/ 013

參考文獻/ 016

第2章鈣鈦礦吸收層製備及優化/ 020

2.1有機-無機雜化鈣鈦礦吸收層的製備方法/ 020

2.1.1一步旋塗法/ 020

2.1.2分步液浸法/ 024

2.1.3兩步旋塗法/ 025

2.1.4氣相沉積法/ 025

2.2鈣鈦礦薄膜的改性/ 027

2.2.1有機或無機分子添加劑/ 028

2.2.2鹵素陰離子X對I元素的部分取代/ 032

2.2.3陽離子對MA的取代/ 034

2.3無鉛鈣鈦礦光伏資料製備方法及效能研究/ 039

2.3.1新型無鉛類鈣鈦礦光伏資料的出現/ 039

2.3.2非鉛類鈣鈦礦的研究現狀/ 039

2.3.3鈣鈦礦衍生物/ 045

2.3.4新型鈣鈦礦太陽能電池的發展前景/ 051

參考文獻/ 052

第3章有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池結構/ 059

3.1有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池組成資料/ 059

3.1.1電子傳輸層/ 059

3.1.2空穴傳輸層/ 067

3.2常見的鈣鈦礦電池結構/ 081

3.2.1介孔結構/ 081

3.2.2平面結構/ 082

3.2.3無電子傳輸層結構鈣鈦礦太陽能電池/ 084

3.2.4無空穴傳輸層結構鈣鈦礦太陽能電池/ 085

3.2.5無空穴傳輸層碳電極結構/ 085

3.3有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池極限效率/ 087

參考文獻/ 087

第4章有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的穩定性/ 093

4.1水氧條件下的穩定性/ 094

4.2高溫條件下的穩定性/ 100

4.3光照條件下的穩定性/ 102

4.4小結/ 106

參考文獻/ 107

第5章有機-無機雜化鈣鈦礦太陽能電池低溫工藝及柔性器件/ 112

5.1鈣鈦礦太陽能電池低溫工藝/ 113

5.2柔性電極/ 114

5.3平板柔性鈣鈦礦太陽能電池/ 116

5.3.1 n-i-p型柔性鈣鈦礦太陽能電池/ 116

5.3.2 p-i-n型柔性鈣鈦礦太陽能電池/ 120

5.4纖維型鈣鈦礦太陽能電池/ 123

5.5小結/ 127

參考文獻/ 127

第6章有機-無機雜化鈣鈦礦疊層太陽能電池/ 132

6.1鈣鈦礦疊層太陽能電池結構/ 133

6.1.1機械堆疊4-T疊層電池/ 133

6.1.2光學耦合4-T疊層電池/ 135

6.1.3單片集成2-T疊層電池/ 138

6.2透明電極或複合層/ 144

6.2.1透明電極資料/ 144

6.2.2 2-T疊層電池的中間複合層/ 148

6.3鈣鈦礦疊層太陽能電池的能量損失分析/ 149

6.3.1光損失/ 149

6.3.2電損失/ 151

6.3.3電流失配導致的能量損失/ 151

6.4鈣鈦礦疊層電池效率極限/ 151

6.5小結/ 153

參考文獻/ 154

第2篇新型電晶體化合物薄膜太陽能電池159

第7章銅鋅錫硫（CZTS）薄膜太陽能電池/ 160

7.1 CZTS的晶體結構及缺陷分析/ 161

7.2 CZTS電池結構/ 164

7.3 CZTS吸收層的製備方法/ 166

7.3.1磁控濺射法/ 166

7.3.2蒸發法/ 166

7.3.3溶液法/ 167

7.3.4納米晶法/ 169

7.4 CZTS改性及其電池應用/ 170

7.4.1 Ag基新型四元電晶體電池/ 171

7.4.2 CZTiS新型四元電晶體電池/ 172

7.4.3 CCTS新型四元電晶體電池/ 173

7.5 CdS緩衝層的製備方法/ 175

7.6緩衝層改進/ 175

7.6.1 Zn1-xCdxS緩衝層/ 176

7.6.2 ZnS緩衝層/ 177

7.6.3 Mg1-xZnxO緩衝層/ 177

7.6.4 ZTO緩衝層/ 178

7.6.5 CeO2緩衝層/ 178

7.6.6 AZTS緩衝層/ 179

參考文獻/ 180

第8章銅銦硒（CIS）薄膜太陽能電池/ 185

8.1 CIS晶體結構及物理性能/ 185

8.2 CIS電池結構/ 189

8.3 CIS電池的製備/ 191

8.3.1 CIS吸收層的製備/ 191

8.3.2 CdS緩衝層/ 199

8.3.3視窗層/ 199

8.4其他三元電晶體化合物電池/ 200

8.4.1 Cu2SnS3 / 200

8.4.2 CuSbX2 / 203

參考文獻/ 209

第9章新型二元電晶體化合物薄膜太陽能電池/ 215

9.1 Sb2Se3薄膜太陽能電池/ 215

9.1.1 Sb2Se3晶體結構與物理光電效能/ 215

9.1.2 Sb2Se3電池結構及效能分析/ 218

9.1.3 Sb2Se3薄膜的製備方法/ 219

9.1.4 Sb2Se3吸收層的優化及現狀/ 226

9.1.5無Cd緩衝層的研究/ 228

9.2 Sb2S3薄膜太陽能電池/ 231

9.2.1 Sb2S3的結構及物理性質/ 231

9.2.2 Sb2S3的製備方法/ 232

9.2.3 Sb2S3薄膜太陽能電池效能/ 233

參考文獻/ 235

第3篇有機薄膜太陽能電池239

第10章有機薄膜太陽能電池概論/ 240

10.1有機太陽能電池結構及其工作原理/ 240

10.1.1肖特基結構/ 240

10.1.2雙層D/A異質結結構/ 241

10.1.3 D/A本體異質結結構/ 242

10.1.4疊層結構/ 242

10.2有機薄膜太陽能電池製備方法/ 243

10.2.1真空沉積法/ 243

10.2.2溶液法/ 243

10.3有機薄膜太陽能電池資料/ 245

10.3.1有機小分子資料/ 245

10.3.2聚合物資料/ 267

10.4小結/ 273

參考文獻/ 274