白一鸣、陈诺夫、戴松元、姚建曦编著的这本《 太阳电池物理基础》系华北电力大学可再生能源学院 光伏科学与工程专业的专业课教材。全书系统地介绍 了太阳辐射的定量描述、细致平衡原理与太阳电池所 涉及的基本概念、物理模型、伏安特性及一些典型太 阳电池设计的基本理念。全书共7章，包括太阳能与 太阳电池、细致平衡原理与太阳电池J－V关系、载流 子的统计分布与电流、非平衡载流子的产生与复合、 pn结及其伏安特性、太阳电池的伏安特性和半导体结 。全书内容深入浅出、概念清晰、图文并茂、物理图 像鲜明，非常适合作为光伏专业、能源专业或其他相 关专业的本科生和研究生的专业教材。本书也可以作 为光伏领域科学工作者和工程技术人员的参考资料， 帮助其在太阳电池领域打下坚实的物理基础，为研发 各种类型的太阳电池提供指导和帮助。

前言 第1章 太阳能与太阳电池 ★1.1 太阳辐射 1.1.1 几个重要名词 1.1.2 太阳表面辐照度的计算 1.1.3 地球大气层外太阳辐照度的计算 1.1.4 不同特征温度下黑体辐射的光子通量 1.1.5 影响地球表面太阳辐射的各种因素 ★1.2 世界太阳能资源分布 ★1.3 我国太阳能资源分布 ★1.4 太阳能的利用方式 ★1.5 太阳电池基本工作原理 ★1.6 太阳电池发展历程 ★1.7 太阳电池芯片、组件和系统 ★1.8 小结 习题 参考文献 第2章 细致平衡原理与太阳电池J-V关系 ★2.1 细致平衡原理 2.1.1 几个重要概念 2.1.2 细致平衡原理的基本假设 2.1.3 细致平衡原理的证明 ★2.2 太阳电池的光电流与暗电流 ★2.3 太阳电池的J-V关系 ★2.4 小结 习题 参考文献 第3章 载流子的统计分布与电流 ★3.1 半导体材料的分类 ★3.2 半导体材料的晶格结构 3.2.1 金刚石型结构 3.2.2 闪锌矿型结构 3.2.3 纤锌矿型结构 3.2.4 岩盐结构 目录太阳电池物理基础★3.3 半导体中电子的状态和能带 3.3.1 薛定谔方程与布洛赫波 3.3.2 直接带隙和间接带隙 ★3.4 热平衡状态载流子的统计分布与电流 3.4.1 状态密度 3.4.2 费米-狄拉克分布 3.4.3 麦克斯韦-玻尔兹曼分布 3.4.4 导带中电子浓度与价带中空穴浓度 3.4.5 热平衡状态的电流 ★3.5 半导体的载流子浓度 3.5.1 本征半导体的载流子浓度 3.5.2 n型半导体的载流子浓度 3.5.3 p型半导体费米能级 3.5.4 补偿半导体 3.5.5 简并半导体与非简并半导体 3.5.6 缺陷 3.5.7 半导体的电导率和迁移率 ★3.6 准热平衡状态载流子的统计分布与电流 3.6.1 准热平衡状态的载流子浓度 3.6.2 准热平衡状态载流子的统计分布 3.6.3 准热平衡状态载流子的电流 ★3.7 漂移电流与扩散电流 3.7.1 电子亲和势 3.7.2 功函数 3.7.3 扩散和漂移 ★3.8 小结 习题 参考文献 第4章 非平衡载流子的产生与复合 ★4.1 非平衡载流子产生与复合的分类 4.1.1 非平衡载流子产生的分类 4.1.2 非平衡载流子复合的分类 4.1.3 产生率与复合率 4.1.4 非平衡载流子的寿命 ★4.2 非平衡载流子的产生 4.2.1 非平衡载流子产生的微观物理图像 4.2.2 非平衡载流子产生的宏观表现 ★4.3 非平衡载流子的复合 4.3.1 辐射复合 4.3.2 俄歇复合 4.3.3 陷阱复合 4.3.4 表面复合和晶界复合 ★4.4 载流子的输运方程 4.4.1 连续性方程 4.4.2 泊松方程 4.4.3 一维稳态半导体的连续性方程 ★4.5 小结 习题 参考文献 第5章 pn结及其伏安特性 ★5.1 pn结的形成 5.1.1 pn结形成的物理过程 5.1.2 pn结接触电势差与势垒高度 5.1.3 空间电荷区电场、电势的分布及耗尽宽度的计算 5.1.4 空间电荷区实际载流子的分布 ★5.2 pn结电流电压特性 5.2.1 pn结的单向导电性 5.2.2 理想pn结的电流电压特性 ★5.3 pn结的制备方法 5.3.1 扩散法 5.3.2 合金法 5.3.3 薄膜外延法 5.3.4 离子注入法 ★5.4 小结 习题 参考文献 第6章 太阳电池的伏安特性 ★6.1 太阳电池的工作原理 6.1.1 从载流子输运的角度分析光电流Jph与暗电流Jdark 6.1.2 光照条件下pn结能带的变化 ★6.2 光生载流子的浓度和电流 6.2.1 电中性区的载流子浓度和电流 6.2.2 空间电荷区的载流子浓度和电流 6.2.3 净电流 ★6.3 太阳电池的伏安特性 6.3.1 电中性区的电流表达式 6.3.2 空间电荷区的电流表达式 6.3.3 净电流表达式 6.3.4 暗电流表达式 6.3.5 短路电流与伏安特性方程 ★6.4 太阳电池的伏安特性曲线 6.4.1 理想太阳电池的等效电路图与伏安特性曲线 6.4.2 描述太阳电池的几个重要参数 6.4.3 实际太阳电池的等效电路图与伏安特性曲线 ★6.5 太阳电池的伏安特性测试与外量子效率测试 6.5.1 太阳电池伏安特性测试 6.5.2 太阳电池外量子效率测试 ★6.6 小结 习题 参考文献 第7章 半导体结 ★7.1 载流子分离的内部驱动力 ★7.2 金属-半导体接触 7.2.1 欧姆接触 7.2.2 肖特基接触 ★7.3 pin结 ★7.4 同质结与异质结 7.4.1 同质结 7.4.2 异质结 ★7.5 体异质结 7.5.1 有机太阳电池 7.5.2 染料敏化太阳电池 ★7.6 表面态与界面态 7.6.1 表面态 7.6.2 界面态 ★7.7 小结 习题 参考文献 附录 ★附录A 常用物理常数表 ★附录B 常见太阳电池材料物理参数表 ★附录C 标准AM1.5 太阳光谱辐照度 ★附录D 参考符号表