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目录1

第1章　太阳电池基本知识1

1.1　太阳能1

1.1.1　太阳能的基本介绍2

1.1.2　太阳光谱6

1.1.3　太阳辐射和太阳常数9

1.1.4　地面上的太阳辐射强度11

1.1.5　我国的太阳能资源15

1.2　太阳电池的定义与分类17

1.2.1　按照结构分类17

1.2.2　按照材料分类18

1.3.1　等效电路19

1.3　太阳电池的电池特性19

1.2.3　按照光电转换机理分类19

1.3.2　太阳电池的光谱响应特性21

1.3.3　太阳电池的温度特性23

1.3.4　太阳电池的输出特性24

1.3.5　影响太阳电池性能的因素27

1.3.6　太阳电池特性测量的基本方法28

1.4　太阳电池的发展30

1.4.1　太阳电池的技术现状及发展30

1.4.2　太阳电池市场的状况及趋势45

参考文献48

第2章　半导体基本知识51

2.1　半导体的定义及分类51

2.1.1　无机半导体晶体材料52

2.1.3　有机半导体54

2.2　半导体的电子状态54

2.2.1　能带理论54

2.1.2　非晶态半导体54

2.2.2　本征半导体、n型半导体、p型半导体62

2.2.3　热平衡载流子与非平衡载流子64

2.3　半导体的电学性质67

2.4 半导体的光电性质70

2.4.1　半导体的光吸收70

2.4.2　半导体中的复合过程72

2.4.3　半导体的光电导74

2.4.4　光伏效应76

2.5.1　光诱导氧化还原反应80

2.5 半导体的光化学80

2.5.2　光腐蚀及稳定性85

2.6 半导体界面及其类型87

2.6.1　半导体-真空界面88

2.6.2　半导体-半导体同质结89

2.6.3　半导体-半导体异质结90

2.6.4 半导体-金属界面92

2.6.5　半导体-绝缘体界面94

2.6.6 金属-绝缘体-半导体和半导体-绝缘体-半导体结94

2.6.7　用于光电池的半导体界面组态94

参考文献96

3.2　有机肖特基型太阳电池98

3.1　有机太阳电池的定义及分类98

第3章　有机太阳电池98

3.2.1　酞菁102

3.2.2　卟啉107

3.2.3　卟啉-酞菁配合物110

3.2.4　叶绿素115

3.2.5　苝123

3.2.6　菁126

3.2.7　方酸类127

3.2.8　其他化合物133

3.3　有机p-n异质结太阳电池136

3.4　染料敏化太阳电池145

3.4.1　染料敏化太阳电池的几个重要参数147

3.4.2　染料敏化太阳电池的结构及工作原理152

3.4.3　染料敏化太阳电池的电极158

3.4.4　染料敏化太阳电池的敏化剂196

3.4.5　染料敏化太阳电池的电解质205

3.4.6　待解决问题212

参考文献214

第4章　塑料太阳电池219

4.1　塑料太阳电池简介219

4.2　塑料太阳电池基本原理227

4.2.1　光生伏打效应227

4.2.2　光生载流子的产生232

4.2.3　光生载流子的传输、复合与收集237

4.2.4　有机／聚合物太阳电池的基本概念240

4.2.5　塑料太阳电池的特性252

4.3　塑料太阳电池器件256

4.3.1　器件结构256

4.3.2　制作工艺258

4.3.3　电极材料258

4.3.4　载流子传输材料261

4.4　塑料太阳电池中的聚合物264

4.4.1　聚合物结构对光电性能的影响268

4.4.2　聚乙烯基咔唑（PVK）268

4.4.3 聚对苯乙烯（PPV）270

4.4.4　聚苯胺（PANI）278

4.4.5　聚吡咯（PPy）282

4.4.6　聚乙炔和聚二乙炔286

4.4.7　聚噻吩（PTh）288

4.4.8　其他聚合物291

4.5　聚合物／C60复合体系太阳电池291

4.5.1　C60的发现和物理性质292

4.5.2　C60的化学性质及几种重要改性方法的介绍295

4.5.3　聚合物／C60体系的光诱导电子转移299

4.5.4　基于共轭聚合物／C60复合体系的太阳电池303

4.5.5　链上含有C60的共轭聚合物太阳电池305

4.5.6　有关材料的研究现状及展望310

4.6　碳纳米管在塑料太阳电池中的应用312

4.6.1　碳纳米管的制备313

4.6.2　碳纳米管的性能316

4.6.3　碳纳米管在光电方面的应用318

参考文献322