《硅太陽能電池:不錯原理與實踐》英文版原著是由澳大利亞新南威爾士大學光伏研究中心開設的專業課程"高性能硅太陽能電池"所使用的標準教材。全書側重于硅電池材料與工作原理的深入探討，共分為15章，主要內容包括：晶體結構與能帶，聲子、光子和激子，硅的光學性質，產生、復合與載流子輸運，陷光效應，硅太陽能電池的進化歷程，薄膜多晶硅與多層太陽能電池等。并附有附錄和索引。對于高等院校師生以及光伏太陽能器件的研究人員而言，《硅太陽能電池:不錯原理與實踐》是一部很好的教材與參考資料。
第1章 引言
參考文獻
第2章 晶體結構與能帶
2.1 引言
2.2 晶體結構
2.3 薛定諤波動方程
2.4 倒易晶格
2.5 能帶
2.6 電子的態密度與占有概率
2.7 動量與有效質量
參考文獻
第3章 聲子、光子與激子
3.1 引言
3.2 聲子
3.3 光子
3.4 拉曼散射
3.5 激子
參考文獻
第4章 硅的光學性質
4.1 引言
.4.2 純硅對光的吸收
4.2.1 一般情況
4.2.2 聲子輔助的光吸收過程
4.2.3 吸收邊
4.2.4 波長調制光譜法
4.2.5 多聲子過程
4.2.6 直接吸收
4.2.7 自由載流子與晶格吸收
4.3 折射率
4.4 溫度依從性
4.5 重摻雜硅
4.6 其他吸收過程
參考文獻
第5章 產生、復合與載流子輸運
5.1 一般公式
5.2 產生
5.3 復合
5.3.1 概述
5.3.2 輻射復合
5.3.3 帶對帶俄歇復合
5.3.4 通過缺陷能級的復合
5.4 載流子輸運
5.4.1 漂移和擴散
5.4.2 玻耳茲曼輸運方程
5.4.3 多數載流子和少數載流子遷移率
5.4.4 高注入的遷移率
5.4.5 激子輸運
5.4.6 重摻效應
參考文獻
第6章 光陷阱
6.1 引言
6.2 隨機陷光
6.3 幾何陷光
6.3.1 介紹
6.3.2 二維幾何結構
6.3.3 三維幾何結構
6.4 實驗結果
6.5 聚光太陽能電池
6.6 電池封裝中的光陷阱
參考文獻
第7章 基礎效率極限
7.1 引言
7.2 光生電流限制
7.3 開路電壓極限
7.3.1 一般情況
7.3.2 低注入條件
7.3.3 狹窄基區，高注入條件
7.4 填充因子極限
7.5 效率極限
7.5.1 非聚光電池
7.5.2 聚光太陽能電池
7.6 材料要求
7.7 突破效率極限
參考文獻
第8章 閾下載流子生成
8.1 引言
8.2 鍺合金
8.3 雜質光伏效應
8.3.1 簡介
8.3.2 光學俘獲截面
8.3.3 設計理念
8.3.4 個例分析——銦
8.3.5 其他摻雜物質
8.3.6 細致平衡分析
8.4 其他設計
8.4.1 植入缺陷層
8.4.2 delta摻雜
8.5 層疊電池
參考文獻
第9章 表面、接觸與體區性質
9.1 引言
9.2 表面復合
9.2.1 界面態與氧化層陷阱
9.3 界面態復合
9.3.1 獨立離散界面態
9.3.2 獨立連續界面態
9.3.3 等量俘獲截面
9.3.4 恒定俘獲截面比
9.3.5 實驗表面態密度與俘獲截面
9.4 接觸復合
9.5 體復合
9.6 吸除法
9.7 缺陷鈍化
參考文獻
第10章 硅太陽能電池的發展
10.1 緒論
10.2 早期硅太陽能電池
10.3 傳統的空間太陽能電池
10.4 背電場
10.5 紫電池
10.6 黑電池
10.7 氧化物表面鈍化
10.8 電極接觸鈍化
10.9 頂層表面鈍化太陽能電池
10.10 頂面和背面鈍化太陽能電池
10.11 perl太陽能電池的設計
10.11.1 光學特征
10.11.2 電學特征
10.12 總結
參考文獻
第11章 絲網印刷和埋柵太陽能電池
11.1 緒論
11.2 絲網印刷太陽能電池
11.2.1 結構
11.2.2 典型性能
11.2.3 經改良的技術
11.3 埋柵太陽能電池
11.3.1 結構
11.3.2 性能分析
11.3.3 量產經驗
11.3.4 未來工藝發展
參考文獻
第12章 高性能聚光太陽能電池
12.1 緒論
12.2 傳統太陽能電池
12.2.1 低成本設計
12.2.2 高效率空間太陽能電池技術
12.2.3 pesc和perl太陽能電池
12.2.4 v形槽硅電池
12.3 背接觸太陽能電池
12.3.1 叉指形背接觸太陽能電池
12.3.2 前面場電池和疊層太陽能電池
12.3.3 雙面和點光柵太陽能電池
12.4 垂直結太陽能電池
12.5 點接觸太陽能電池
12.5.1 結構
12.5.2 復合作用的組成部分
12.5.3 光生電流的收集
12.5.4 實驗結果
12.5.5 點接觸電池的穩定性
12.5.6 近期的發展
12.6 總結
參考文獻
第13章 mc_si多晶硅和帶狀硅
13.1 概述
13.2 氫鈍化
13.3 磷處理
13.4 其他鈍化方法
13.5 制絨
13.6 高級電池結構
參考文獻
第14章 薄膜pc-si多晶硅電池和多層電池
14.1 引言
14.2 晶界
14.2.1 物理結構
14.2.2 電子學性質
14.2.3 電阻效應
14.2.4 復合性質
14.3 晶內性質
14.4 單結太陽能電池
14.5 多層太陽能電池
14.6 小結
參考文獻
第15章 總結
附錄a 希臘字母表
附錄b 基本物理常數
附錄c 光譜數據表
附錄d 硅的光學性質(300k)
附錄e 準費米能級
e.1 引言
e.2 熱平衡
e.3 非平衡態
e.4 界面
e.5 非平衡態p-n結
e.6 準費米能級的應用
附錄f 反射控制
f.1 減反膜
f.2 表面制絨
f.2.1 歷史回顧與技術前景
f.2.2 制絨控制反射的理論
參考文獻
附錄g 紅外光譜響應
參考文獻
4.2.2聲子輔助的光吸收過程
當電子從價帶很很好(價帶挑選能量)躍遷到導帶的很底端(導帶大力度優惠能量)時，電子實現了在價帶導帶之間很小的能量轉移。由于價帶挑選能量點和導帶大力度優惠能量點具有不同的波矢量七，在躍遷時電子的準動量和能量必須改變。因為光子本身的動量很小，幾乎可以忽略不計，所以還需要聲子來參與光的吸收過程，以滿足準動量的改變。
圖4.2(a)顯示了上述躍遷時電子的兩條可能路徑。用量子理論研究這種躍遷的能量守恒時，通常僅需要研究其初態(狀態以)和終態(狀態c)的情況；然而所有中間的躍遷過程還必須滿足波矢量守恒。因此，沿著路徑，電子先通過吸收一個能量低于直接帶隙的光子進行一個虛躍遷而進入禁帶，然后通過吸收或釋放具有合適波矢量的聲子的方式躍遷至終態。則是另一種可能的路徑。在abc路徑中，聲子的吸收或釋放發生在光子的吸收之前，隨后電子被光子激發穿越禁帶，從狀態6躍遷到狀態c。
圖4.2(b)描繪了在躍遷過程中能量和波矢量守恒的條件。圖中顯示了聲子色散曲線(縱軸尺度經放大處理，另見圖3.1以及能帶圖。在此聲子色散曲線和能帶圖所描述的都是K空間的方向，也就是導帶很小值所在之處。對于由單個聲子參與的過程而言，滿足波矢量條件的聲子能量總共有4個。如果具有其中一個能量的聲子被吸收，那么所需的很小光子能量就比帶隙能量小，兩者的能量差等于吸收的聲子能量；反之，如果具有其中一個能量的聲子被釋放，那么所需的很小光子能量就比帶隙能量大，兩者的能量差等于釋放的聲子能量。 ……
