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目录

前言

第1章 光伏之星———钙钛矿材料 1

1.1 钙钛矿光伏的发展 1

1.2 钙钛矿材料的特 2

1.2.1 钙钛矿材料———吸光能力强 3

1.2.2 钙钛矿材料———传输能好 3

1.2.3 钙钛矿材料———带隙可调节 4

1.2.4 钙钛矿材料———缺陷态密度低 5

1.2.5 钙钛矿材料———激子结合能低 5

1.2.6 钙钛矿材料———可溶解 6

1.2.7 钙钛矿材料稳定 9

1.3 钙钛矿材料的结构 10

1.3.1 晶体结构基本知识 10

1.3.2 钙钛矿材料的结构 11

1.3.3 二维钙钛矿结构 18

1.3.4 B位阳离子与X位阴离子 21

1.4 钙钛矿材料的缺陷 21

1.4.1 钙钛矿缺陷的产生及后果 21

1.4.2 钙钛矿缺陷的类型 22

1.4.3 钙钛矿缺陷钝化 23

1.5 钙钛矿太阳电池 23

1.5.1 钙钛矿电池器件结构 23

1.5.2 器件结构组成材料 25

1.5.3 钙钛矿电池工作原理 26

1.5.4 钙钛矿电池能指标 27

1.5.5 钙钛矿电池发展展望 28

参考文献 29

第2章 半导体物理基础 38

2.1 固体能带论基础 39

2.2 载流子的准经典运动 43

2.2.1 布洛赫电子的有效质量和运动速度 43

2.2.2 能带填充与材料导电特 44

2.3 平衡载流子统计分布 48

2.3.1 载流子浓度计算 48

2.3.2 本征半导体 50

2.3.3 非本征半导体 50

2.4 半导体中载流子的输运 51

2.4.1 载流子的漂移运动 51

2.4.2 载流子的扩散运动 52

2.5 非平衡过剩载流子 52

2.5.1 非平衡载流子的产生与复合 52

2.5.2 准费米能级 55

2.6 连续方程 57

参考文献 58

第3章 半导体材料的接触及能带结构 59

3.1 材料函数 59

3.2 同质pn结能带结构及其特 61

3.2.1 pn结能带结构 61

3.2.2 pn结内电场强度 64

3.2.3 空间电荷区宽度和结电容 67

3.3 金属半导体接触肖特基势垒 70

参考文献 72

第4章 柔钙钛矿太阳电池发展及其应用 73

4.1 柔钙钛矿太阳电池效率发展历程 73

4.2 柔衬底 75

4.2.1 玻璃 76

4.2.2 高分子衬底 77

4.2.3 金属衬底 81

4.2.4 其他衬底 84

4.3 柔透明电极 86

4.3.1 金属氧化物 87

4.3.2 碳基材料 89

4.3.3 导电聚合物 91

4.3.4 银纳米线 92

4.4 柔钙钛矿太阳电池稳定 93

4.4.1 环境稳定 93

4.4.2 机械稳定 95

4.5 柔钙钛矿太阳电池封装 96

4.5.1 封装因素 97

4.5.2 封装材料及技术 97

4.6 柔钙钛矿太阳电池的应用 98

4.6.1 穿戴设备 98

4.6.2 太阳能微型无人机 100

4.6.3 光伏建筑一体化 101

4.7 柔钙钛矿太阳电池挑战与展望 102

参考文献 103

第5章 钙钛矿太阳电池中的电荷传输层 108

5.1 概述 108

5.2 电荷传输层与界面 111

5.2.1 空穴传输层 111

5.2.2 空穴传输层-钙钛矿界面 119

5.2.3 电子传输层 119

5.2.4 电子传输层-钙钛矿界面 122

5.3 界面缺陷 125

5.4 界面保护层 128

5.5 无电荷传输层器件 129

5.6 展望 130

参考文献 130

第6章 印刷制备钙钛矿太阳电池研展 143

6.1 丝网印刷钙钛矿太阳电池 143

6.2 刮涂法制备太阳电池 145

6.3 狭缝涂布 148

6.4 喷涂法 150

6.5 喷墨打印和转移打印 151

6.6 展望 153

参考文献 153

第7章 钙钛矿太阳电池的干法制备技术 156

7.1 真空蒸镀应用介绍 156

7.2 器件电荷传输层材料的选择和制备 157

7.3 热蒸发制备钙钛矿太阳电池 162

7.4 钙钛矿太阳电池干法制备的稳定 167

第8章 新型绿色无铅钙钛矿材料在太阳电池领域的应用 169

8.1 双钙钛矿的研究 169

8.2 无铅反钙钛矿的研究 176

8.3 机器学现新型无铅钙钛矿材料中的应用 179

参考文献 183

第9章 钙钛矿叠层太阳电池 185

9.1 钙钛矿材料的带隙调控 187

9.2 四端钙钛矿叠层太阳电池 187

9.2.1 透明电极 188

9.2.2 半透明钙钛矿太阳电池 188

9.3 两端钙钛矿/硅叠层太阳电池 190

9.3.1 宽带隙钙钛矿太阳电池 191

9.3.2 绒面硅和平面硅太阳电池 195

9.3.3 中间电荷复合层 196

9.3.4 减反层 198

9.4 两端全钙钛矿/硅叠层太阳电池 198

9.4.1 Pb-Sn窄带隙钙钛矿太阳电池 198

9.4.2 中间电荷复合层 1

9.5 两端钙钛矿/有机叠层太阳电池 2

9.6结与展望 3

参考文献 4

第10章 杂化钙钛矿室内光伏器件 8

10.1 室内光伏的发展前景 9

10.1.1 室内光伏技术 9

10.1.2 室内光伏设计 210

10.1.3 室内光伏的未来市场 210

10.2 室内光伏的研究现状 213

10.2.1 硅基光伏器件 213

10.2.2 染料敏化光伏器件 213

10.2.3 Ⅲ-Ⅴ族化合物光伏器件 214

10.2.4 有机光伏器件 215

10.2.5 钙钛矿光伏器件 215

10.2.6 钙钛矿室内光伏存在的问题 218

10.3 室内光伏测量存在的问题和解决方案 219

10.4 展望 221

参考文献 221

第11章 钙钛矿太阳电池研究中的常用很好表征技术 224

11.1 时间分辨光谱技术 224

11.1.1 瞬态吸收光谱 224

11.1.2 瞬态荧光光谱 227

11.1.3 时间分辨率光谱技术在太阳电池研究中的应用 229

11.2 空间分辨显微技术 233

参考文献 236

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