太阳电池薄膜技术

太阳电池薄膜技术
作者：靳瑞敏 编著
出版时间：2013年
内容简介
　　目前我国光伏太阳能产业与太阳电池行业呈现加速发展态势。太阳电池可大致分为以半导体硅材料为主的单晶硅、多晶硅太阳光伏电池和薄膜太阳光伏电池两大类。太阳电池薄膜技术上因为具有大规模、低成本制造的潜力而备受青睐。《太阳电池薄膜技术》主要介绍薄膜生长技术和薄膜的表征方法、非晶硅薄膜太阳电池、多晶硅薄膜太阳电池、铜铟镓硒薄膜太阳电池、砷化镓薄膜太阳电池、染料敏化纳米薄膜太阳电池以及薄膜的衬底材料，提出薄膜生长中的量子态现象，最后详细介绍光伏玻璃减反膜技术和工业化应用。《太阳电池薄膜技术》内容既介绍各类太阳电池薄膜技术研究和发展情况，也包括国内学者和著者的研究成果，反映了当前学科的先进水平。《太阳电池薄膜技术》适于广大太阳光伏电池生产企业研究人员、管理人员阅读，还可供广大从事新能源材料、薄膜科学与技术工程技术科技工作者参考，也作为相关专业高年级大学生及研究生的教学参考书。
目录
第1章 薄膜生长技术
1.1 气相法
1.1.1 化学气相沉积法
1.1.2 物理气相法
1.2 液相法
1.2.1 化学镀法
1.2.2 电镀法
1.2.3 辊涂法
1.2.4 浸渍提拉法
1.2.5 喷涂法
1.2.6 旋涂法
参考文献

第2章 薄膜的表征方法
2.1 形貌和结构的表征
2.1.1 X射线衍射方法
2.1.2 低能电子衍射和反射高能电子衍射
2.1.3 拉曼光谱
2.1.4 电子显微技术
2.2 成分分析方法
2.2.1 光电子能谱
2.2.2 二次离子质谱
2.2.3 卢瑟福背散射
2.2.4 傅里叶变换光谱仪
2.2.5 光致发光光谱和阴极射线发光光谱
2.3 厚度分析方法
2.3.1 椭圆偏振光谱
2.3.2 光干涉法
2.4 其他分析方法
2.4.1 附着力的测量
2.4.2 透光率的测量
参考文献

第3章 薄膜生长中的量子态现象
3.1 现有几种主要的薄膜生长理论
3.1.1 薄膜沉积的三种基本模式
3.1.2 氢化非晶硅的生长
3.1.3 氢化微晶硅的生长
3.1.4 逐层生长模型
3.1.5 Fortmann和Shimizu提出的非晶相到结晶相转化的新模型
3.1.6 非晶硅和微晶硅薄膜临界点扩散模型
3.1.7 其他相关模型
3.2 薄膜生长过程中的量子态现象
3.2.1 随温度变化的量子态现象
3.2.2 随氢稀释比变化的量子态现象
3.2.3 随功率变化的量子态现象
3.2.4 随其他情况变化的量子态现象
3.3 量子态现象的特征
3.4 量子态现象的原因分析
3.5 量子态现象的物理思想
3.5.1 量子态作为物质能态的普遍性
3.5.2 量子态的差别性
3.5.3 量子态现象——从微观量子态到宏观物质能态
3.6 等能量驱动原理
参考文献

第4章 太阳电池技术
4.1 太阳电池简介
4.2 光伏效应
4.2.1 半导体简介
4.2.2 电子 空穴对
4.2.3 p n结
4.3 太阳电池的分类
4.3.1 晶体硅太阳电池
4.3.2 薄膜太阳电池
4.4 太阳电池现状和发展
4.4.1 硅材料地位的确定
4.4.2 体材料与薄膜材料的对比
4.4.3 薄膜太阳电池对比
参考文献

第5章 非晶硅薄膜太阳电池
5.1 透明导电氧化物薄膜
5.1.1 ZAO薄膜的特性
5.1.2 太阳电池对TCO镀膜玻璃的性能要求
5.1.3 ZAO导电膜的研究现状及制备方法
5.1.4 磁控溅射镀膜的物理过程
5.1.5 TCO结构性能指标分析
5.1.6 影响TCO薄膜性能的主要因素
5.2 非晶硅薄膜太阳电池的生产
5.2.1 非晶硅薄膜材料性能的表征
5.2.2 非晶硅薄膜太阳电池制备的基本方法
5.2.3 影响非晶硅薄膜性能的主要因素
5.2.4 非晶硅薄膜太阳电池的结构
5.2.5 工业化非晶硅薄膜太阳电池的生产设备和测试
参考文献

第6章 多晶硅薄膜太阳电池
6.1 常规电阻炉退火制备多晶硅薄膜的研究
6.1.1 常规电阻炉退火的温度研究
6.1.2 常规电阻炉退火的时间研究
6.2 光退火制备多晶硅薄膜的研究
6.2.1 光退火的温度研究
6.2.2 光退火的时间研究
6.3 常规电阻炉退火与光退火固相晶化的对比
6.3.1 实验方法
6.3.2 实验结果及分析
6.3.3 结论
6.4 硅薄膜结构和性能的自然衰变
6.4.1 实验方法
6.4.2 实验结果与讨论
6.4.3 结论
6.5 关于硅薄膜与玻璃基底的结合问题
6.6 光退火制备多晶硅薄膜的计算
参考文献

第7章 铜铟镓硒薄膜太阳电池
7.1 铜铟镓硒薄膜太阳电池材料
7.2 铜铟镓硒薄膜太阳电池的原理
7.3 铜铟镓硒薄膜太阳电池的制备方法
7.3.1 共蒸发法
7.3.2 溅射后硒化法
7.3.3 非真空沉积法
7.4 铜铟镓硒薄膜太阳电池的典型结构
7.4.1 Mo背接触层
7.4.2 CdS缓冲层
7.4.3 氧化锌窗口层
7.4.4 顶电极和减反膜
7.5 铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池
7.5.1 铜铟镓硒柔性薄膜太阳电池的特点
7.5.2 衬底材料的选择和要求
7.5.3 柔性金属衬底铜铟镓硒太阳电池
7.6 铜铟镓硒薄膜太阳电池的发展趋势
7.6.1 无镉缓冲层
7.6.2 其他Ⅰ、Ⅲ、Ⅵ族化合物半导体材料
参考文献

第8章 砷化镓薄膜太阳电池
8.1 砷化镓薄膜太阳电池简介
8.2 砷化镓系太阳电池工作原理
8.3 单结砷化镓太阳电池
8.4 多结砷化镓太阳电池
8.5 砷化镓量子点太阳电池
8.5.1 量子点的特点
8.5.2 量子点在电池中的作用
8.5.3 量子点应用在砷化镓太阳电池中的研究
8.6 砷化镓薄膜太阳电池的发展趋势
参考文献

第9章 染料敏化纳米薄膜太阳电池
9.1 染料敏化纳米薄膜太阳电池原理
9.2 染料敏化纳米薄膜太阳电池结构
9.2.1 导电基底材料
9.2.2 纳米多孔半导体材料
9.2.3 染料敏化剂
9.2.4 电解质
9.2.5 对电极
9.3 染料敏化太阳电池所用材料
9.3.1 衬底材料
9.3.2 纳米半导体材料
9.3.3 染料敏化剂
9.3.4 电解质
9.3.5 对电极
9.4 染料敏化纳米薄膜太阳电池性能
9.4.1 电化学性能
9.4.2 光伏性能
9.4.3 染料敏化太阳电池的性能指标
9.5 染料敏化纳米薄膜太阳电池的发展趋势
参考文献

第10章 薄膜的衬底材料
10.1 薄膜衬底材料的选择
10.1.1 衬底材料的选择标准
10.1.2 几种常用的衬底材料的性能和特点
10.2 太阳能玻璃
10.3 压延光伏玻璃
10.3.1 光伏玻璃原料选择的一般原则
10.3.2 光伏玻璃的原料
10.3.3 碎玻璃的使用
10.3.4 光伏玻璃的化学组成
10.3.5 压延光伏玻璃的生产
10.4 浮法光伏玻璃
10.4.1 浮法玻璃生产线
10.4.2 浮法成形特点
10.4.3 浮法锡槽技术
10.5 平板玻璃的原始表面
参考文献

第11章 光伏玻璃减反膜
11.1 光伏玻璃减反膜简介
11.2 减反膜的工作原理
11.3 溶胶 凝胶法制备减反膜的原理和方法
11.4 溶胶 凝胶法的特点
11.4.1 溶胶 凝胶法的优点
11.4.2 溶胶 凝胶制膜工艺的缺点
11.5 溶胶 凝胶法制备减反膜的常用方法
11.5.1 旋涂法
11.5.2 浸渍提拉法
11.5.3 辊涂法
11.5.4 喷涂法
11.6 溶胶 凝胶法制备减反膜的改性
11.7 溶胶 凝胶法制备减反膜的工艺研究
11.7.1 薄膜的制备过程
11.7.2 溶胶 凝胶法制备减反膜过程中的关键参数
11.8 双层减反膜
11.8.1 薄膜的自洁性
11.8.2 薄膜的超亲水性
11.9 光伏玻璃减反膜的生产
11.9.1 磨边清洗
11.9.2 镀膜
11.9.3 镀膜液的使用
11.9.4 减反膜质量的检验
11.9.5 镀膜玻璃质量的经验判断
参考文献