本書(shū)體現(xiàn)了作者對(duì)于太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏的一些絆腳石和瓶頸的觀點(diǎn)。原材料的可獲取性，太陽(yáng)電池制造過(guò)程的能量消耗，太陽(yáng)能電力的存儲(chǔ)，到了壽命終點(diǎn)的太陽(yáng)能組件的回收，都有可能阻止或者嚴(yán)重地延緩太陽(yáng)能光伏的規(guī)模化。在簡(jiǎn)單地討論當(dāng)前太陽(yáng)電池技術(shù)的現(xiàn)狀、物理和制造之后，本書(shū)盡最大可能定量地分析了太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏中的這些絆腳石和瓶頸。本書(shū)也討論了一些解決上述絆腳石和瓶頸的令人深思的想法。
本書(shū)面向的主要是對(duì)能源具有普遍的興趣同時(shí)具有少量技術(shù)背景的讀者。本書(shū)讀者最好具有科學(xué)或者工程的本科學(xué)位，但并不需要是太陽(yáng)能光伏的專家。
太陽(yáng)能電力要成為我們生活中的重要的能源來(lái)源，光伏的使用規(guī)模必須達(dá)到幾十乃至幾百太瓦（峰值）。太陽(yáng)能光伏所需要的規(guī)模產(chǎn)生了許多在其他半導(dǎo)體技術(shù)中未曾遇到的絆腳石和瓶頸。本書(shū)中絆腳石是指那些如果不解決將會(huì)阻止太陽(yáng)能光伏達(dá)到太瓦級(jí)水平的問(wèn)題。瓶頸是指在太陽(yáng)能光伏中我們希望克服但是在無(wú)法解決的情況下可以容忍的困難。效率和成本是瓶頸問(wèn)題，采用現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)化太陽(yáng)電池技術(shù)要達(dá)到太瓦級(jí)水平還存在著更多的基本限制。 本書(shū)體現(xiàn)了作者對(duì)于太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏的一些絆腳石和瓶頸的觀點(diǎn)。原材料的可獲取性，太陽(yáng)電池制造過(guò)程中的能量消耗，太陽(yáng)能電力的存儲(chǔ)，到了壽命終點(diǎn)的太陽(yáng)能組件的回收，都有可能阻止或者嚴(yán)重地延緩太陽(yáng)能光伏的規(guī)模化。在簡(jiǎn)單地討論當(dāng)前太陽(yáng)電池技術(shù)的現(xiàn)狀、物理和制造之后，本書(shū)盡**可能定量地分析了太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏中的這些絆腳石和瓶頸。本書(shū)也討論了一些解決上述絆腳石和瓶頸的令人深思的想法。
陶萌博士現(xiàn)在是亞利桑那州立大學(xué)電子、計(jì)算機(jī)和能源工程學(xué)院的教授。他在江西冶金學(xué)院獲得冶金本科學(xué)位，在浙江大學(xué)獲得材料科學(xué)與工程碩士學(xué)位，在伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校獲得材料科學(xué)與工程博士學(xué)位。他的職業(yè)生涯中有9年在浙江大學(xué)硅材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工作,并且在德克薩斯大學(xué)阿靈頓分校電子工程系擔(dān)任教授10年。他現(xiàn)在的研究涵蓋了在太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏中的許多課題，包括地球中高豐度的材料作為薄膜電池中的光吸收層和透明電極；采用地球中高豐度的鋁替代晶體硅太陽(yáng)電池中的銀電極；太陽(yáng)能級(jí)硅和晶體硅組件回收中高能效的電化學(xué)提純；用于太陽(yáng)能電力存儲(chǔ)的太陽(yáng)能電力電解。他的研究工作展示了無(wú)表面態(tài)的Si(100)表面，從而實(shí)現(xiàn)了硅上創(chuàng)紀(jì)錄的低和高的肖特基勢(shì)壘。他的研究工作也為多種化學(xué)氣相沉積過(guò)程的生長(zhǎng)行為開(kāi)發(fā)了一致的可預(yù)測(cè)的模型。他在位于紐約奧爾巴尼的SEMATECH下的美國(guó)光伏制造聯(lián)盟的建立中起了重要作用。自2006年以來(lái)他一直是美國(guó)電化學(xué)學(xué)會(huì)21世紀(jì)光伏研討會(huì)的組織者。宋偉杰博士現(xiàn)在是中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所研究員，他在清華大學(xué)化學(xué)系獲得化學(xué)本科和物理化學(xué)博士學(xué)位。在日本物質(zhì)材料研究機(jī)構(gòu)從事四年半博士后研究后進(jìn)入中國(guó)科學(xué)院工作。他現(xiàn)在的研究涵蓋了薄膜太陽(yáng)電池和太陽(yáng)電池共性技術(shù)中的許多課題，包括低成本薄膜電池原材料；高效薄膜電池光管理；透明導(dǎo)電薄膜電極技術(shù)；光伏玻璃減反射膜技術(shù)；光伏分布式和離網(wǎng)式應(yīng)用技術(shù)。迄今為止他在國(guó)際期刊發(fā)表研究論文110多篇，授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利30多項(xiàng)。
原書(shū)前言
關(guān)于作者
關(guān)于譯者
第1章重大的能源挑戰(zhàn)1
1.1太陽(yáng)能3
1.2本書(shū)范圍5
參考文獻(xiàn)6
第2章太陽(yáng)能光伏現(xiàn)狀7
2.1轉(zhuǎn)換效率7
2.2成本10
2.3市場(chǎng)14
參考文獻(xiàn)17
第3章太陽(yáng)電池的物理19
3.1太陽(yáng)電池的分類19
3.2太陽(yáng)電池的工作原理21
3.2.1太陽(yáng)電池中的光吸收21
3.2.2太陽(yáng)電池中的電荷分離24
3.3太陽(yáng)電池中的損耗機(jī)制27
3.3.1光學(xué)損耗28
3.3.2復(fù)合損耗31
3.3.3電阻損耗35
3.4太陽(yáng)電池參數(shù)38
參考文獻(xiàn)40
第4章晶體硅太陽(yáng)電池和組件的制造41
4.1多晶硅原料41
4.2單晶硅片43
4.3晶體硅太陽(yáng)電池和組件45
4.4硅片制造的替代工藝48
4.5太陽(yáng)能光伏的主要問(wèn)題初探50
參考文獻(xiàn)52
第5章太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏的絆腳石53
5.1太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏的要求53
5.1.1材料要求54
5.1.2器件要求56
5.1.3現(xiàn)有電池技術(shù)的缺點(diǎn)56
5.2原材料的可獲取性57
5.2.1碲化鎘58
5.2.2銅銦鎵硒59
5.2.3晶體硅59
5.2.4薄膜硅60
5.2.5材料可獲取性總結(jié)61
5.3原材料的年產(chǎn)量62
5.4晶體硅太陽(yáng)電池和組件的能量消耗63
5.5太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏的其他絆腳石66
5.5.1太陽(yáng)能電力的存儲(chǔ)66
5.5.2太陽(yáng)能組件的回收67
參考文獻(xiàn)69
第6章太瓦級(jí)太陽(yáng)能光伏之路70
6.1太瓦級(jí)晶體硅太陽(yáng)能光伏70
6.1.1銀前電極的替代71
6.1.2硅片的低能耗生產(chǎn)74
6.1.3硅錠的快速低損耗切割77
6.2太瓦級(jí)薄膜太陽(yáng)能光伏78
6.2.1薄膜硅太陽(yáng)能光伏79
6.2.2硅之后的薄膜太陽(yáng)能光伏80
6.3太陽(yáng)能電力的太瓦級(jí)存儲(chǔ)84
參考文獻(xiàn)88
第7章結(jié)語(yǔ)90
參考文獻(xiàn)92
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