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纳米光伏技术

纳米光伏技术

定 价:¥88.00

作 者: Loucas Tsakalakos(卢卡斯·萨卡洛克)著 吕辉 译
出版社: 电子工业出版社
丛编项:
标 签: 工业技术 能源与动力工程

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ISBN: 9787121224416 出版时间: 2014-02-01 包装: 平装
开本: 16开 页数: 280 字数:  

内容简介

  本书主要介绍了纳米光伏技术的应用和最新进展,包括有机纳米、量子阱、纳米线和纳米管、发冷光聚光以及纳米粒和量子点太阳能电池等,系统地讨论了纳米材料的光学特性、物理特征等。同时也讨论了提高光伏性能的方法和纳米光伏的制作工艺等。全书共11章,每一章分别从发展现状、工作原理、分类、制作工艺、技术优势和挑战的等方面对现有的光伏纳米技术进行阐述。

作者简介

  2010年6月获得华中科技大学光电子科学与工程学院博士学位,后到湖北工业大学理学院光电子系工作,并担任武汉光电国家实验室负责人。自攻读硕士、博士学位以来,一直从事电子、光电子、通信及相关领域的研究开发工作。主要从事光纤通信子系统、可调谐半导体激光器及聚光光伏技术方面的科研工作。主讲《光电检测技术》、《通信原理》、《单片机原理与应用》和《太阳能电池原理》等课程。

图书目录

目录
第1章光伏的物理基础、应用及技术介绍  1
1.1光伏介绍   1
1.2太阳能电池市场   7
1.2.1居民和商业建筑屋顶   8
1.2.2建筑光伏一体化  9
1.2.3地面集中式光伏发电系统  10
1.2.4聚光光伏   10
1.2.5空间太阳能   11
1.2.6消费电子领域  11
1.3光伏系统  12
1.4太阳能电池技术  13
1.4.1硅基电池  13
1.4.2薄膜电池  14
1.4.3第三代太阳能电池技术  17
1.4.4纳米结构概念   19
1.5小结   21
参考文献   21
第2章纳米结构的光学性质  28
2.1绪论   28
2.2背景    29
2.2.1斯涅耳定律和光子动量  29
2.2.2极化率、介电常数和折射率  29
2.3朗伯散射  32
2.4周期性光子结构  33
2.5增透膜的纳米结构  36
2.6单粒子的散射  37
2.7吸收和光致发光  38
2.8小结  39
参考文献   39
第3章纳米级的光伏结构的物理机制  42
3.1绪论  42
3.1.1设备结构  43
3.1.2有关材料的讨论  48
3.2追求最佳量子结构:光学性质VS电子性质  49
3.2.1量子限制的参数  49
3.2.2超晶格特性:量子限制函数之一  51
3.3中间能带(IB)吸收  56
3.3.1工作原理  56
3.3.2中间能带的能级位置  58
3.3.3局部和非局部中间能带态密度(DOS)  60
3.4热载流子吸收器和热载流子太阳能电池  61
3.4.1热载流子冷却动力学  61
3.4.2热载流子太阳能电池(HC-SC)的工作原理  66
3.4.3热载流子吸收体材料  68
3.4.4声子限制的超晶格(SL)方法  70
3.4.5热载流子太阳能电池纳米点概念  74
3.5触点  75
3.5.1中间带(IB)太阳能电池的触点  75
3.5.2串联电池互连  76
3.5.3能量选择性触点与QS-SL触点   78
3.6小结   80
参考文献   82
第4章有机纳米太阳能电池  87
4.1绪论  87
4.2背景  87
4.3有机太阳能电池的工作原理  88
4.3.1光吸收和电荷生成  88
4.3.2激子扩散和分离  89
4.3.3电极上电荷载体的运输和收集  89
4.4挑战  89
4.4.1低光吸收率  89
4.4.2生成有限光电流  90
4.4.3低电荷转移率  90
4.4.4其他挑战  90
4.5器件结构  90
4.5.1染料敏化太阳能电池  90
4.5.2聚合物器件  93
4.6聚合物器件的纳米材料  99
4.6.1纳米材料类型  99
4.6.2共轭聚合物  100
4.7纳米结构  104
4.8小结  104
4.9前景  105
参考文献  105
第5章量子阱太阳能电池的最新进展  114
5.1绪论  114
5.2应力平衡太阳能电池和块材太阳能电池  114
5.3电池电流大小决定光复合率的大小  117
5.4光子循环下的暗电流的减少和VOC的提高  119
5.5深阱应力平衡量子阱电池和串联的量子阱电池  124
5.6小结  127
参考文献  127
第6章纳米线和纳米管太阳能电池  130
6.1绪论  130
6.2背景  130
6.2.1纳米线和纳米管的合成  130
6.2.2纳米线和纳米管的应用  138
6.3目前的发展状况  138
6.3.1纳米线太阳能电池  138
6.3.2碳纳米管太阳能电池  145
6.3.3纳米线和纳米管透明导电层  146
6.4基本的科学和技术挑战  146
6.5小结  147
6.6展望  147
参考文献  148
第7章半导体纳米线:接触和电子性质  155
7.1绪论  155
7.2纳米线的具体接触电阻:测量和模型  157
7.3金属纳米线接触中肖特基势垒的作用  159
7.4纳米线掺杂:降低接触电阻  164
7.5小结  167
参考文献  169
第8章量子点太阳能电池  172
8.1绪论  172
8.2量子点太阳能电池的类型  174
8.2.1掺杂和中间能带太阳能电池  175
8.2.2利用QD的光谱调谐  179
8.2.3热载流子太阳能电池  181
8.3量子点的生长  182
8.3.1外延生长量子点  183
8.3.2应变平衡  187
8.4量子点太阳能电池的性能特征  190
8.5小结  196
参考文献  197
第9章发光太阳能聚光器  201
9.1绪论  201
9.1.1层叠式LSC  202
9.1.2反射镜和连接电池数量  202
9.1.3薄膜LSC    203
9.1.4其他几何形状   204
9.2发光物质  204
9.2.1捕获光线   204
9.2.2掺杂纳米棒的LSC   205
9.2.3多种染料   206
9.2.4稀土材料   207
9.3模拟近似   207
9.3.1LSC的光线追踪模型  208
9.3.2LSC的热力学模型   208
9.3.3直接和散射辐射   208
9.4损耗   210
9.4.1理想的QD-LSC和顶面逃逸锥损失   210
9.4.2分布布拉格反射器   211
9.4.3梳状过滤器   212
9.4.4胆甾醇涂层   212
9.4.5对齐的染料  212
9.4.6主要损耗   212
9.5薄膜LSC的光线追踪模型   212
9.5.1样例   213
9.5.2实验测量   213
9.5.3光线跟踪仿真   214
9.6胆甾醇涂层的热力学模型   214
9.6.1测试涂层   214
9.7小结   216
参考文献   216
第10章太阳光谱转换的纳米颗粒   219
10.1绪论  219
10.2背景  219
10.2.1传统太阳能电池  219
10.2.2下转换  220
10.2.3下转移  222
10.2.4上转换  224
10.3状态的艺术  226
10.3.1建模  226
10.3.2实验性  229
10.4讨论  235
10.5小结  237
10.6未来前景  238
参考文献  239
第11章纳米等离子体在光伏发电中的应用  246
11.1绪论  246
11.2等离子体场定位和前向散射效应  246
11.2.1等离子体场定位和振幅加强  246
11.3在薄膜波导结构中的纳米粒子散射效应  256
11.3.1绝缘硅片设备结构的应用  256
11.3.2量子阱太阳能电池器件结构的应用  258
11.4小结  262
参考文献  262
后记  纳米结构光伏设备的制作工艺  265

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