在我们生活的世界中，各种各样形形色色的事物和现象，其中都必定包含着科学的成分。在这些成分中，有些是你所熟知的，有些是你未知的，有些是你还一知半解的。面对未知的世界，好奇的你是不是有很多疑惑、不解和期待呢？！“形形色色的科学”趣味科普丛书，把我们身边方方面面的科学知识活灵活现、生动有趣地展示给你，让你在畅快阅读中收获这些鲜活的科学知识！ 金色的阳光带给人们光明和温暖，也把能量源源不断地传递给地球。作为自然能源中被人们寄予厚望的新能源，你对太阳能有怎样的了解呢？太阳能电池的原理和应用、太阳能发电技术、相关的半导体知识……就让这本书为你解密阳光中的无穷能量吧！ 本书适合青少年读者、科学爱好者以及大众读者阅读。

第1章 太阳光和太阳能电池（入门篇） 001
001 太阳能电池时代来临①南极冰山证实了CO2剧増 002
002 太阳能电池时代来临②可再生能源中最容易获取的能源 004
003 照射到地球表面的太阳光能量——1.37kW/m2 006
004 地球每年从太阳获得的能量相当于1000亿吨石油 008
005 太阳光中含有不可见光 太阳光谱① 010
006 太阳光中含有不可见光 太阳光谱② 012
007 随着季节、时间、气候变化的太阳光能量 014
008 追溯太阳能电池的历史 起源于19世纪 016
009 利用半导体将光能转换为电能 018
010 太阳能电池中的pn结二极管 020
011 太阳能电池板中pn结二极管的功能 022
012 如何求转换效率？ 024
013 太阳能电池的转换效率为何达不到100% 026
014 太阳能电池板（太阳能电池组件）由多个单元电池组成 028
015 —块太阳能电池板（太阳能电池组件）能发多少瓦电 030
016 太阳能电池并不喜欢夏日剌眼的阳光 032
017 太阳能电池不能直接接入家庭用电 直流和交流 034
COLUMN 为何使用交流方式输送电力 036
第2章 太阳能电池关键技术（中级篇） 037
018 制备太阳能电池时所使用的各种技术 038
019 高品质单晶硅生长方法 区域提纯法和提拉法 040
020 多晶挂铸链 042
021 晶体桂和薄膜桂太阳能电池的制作过程接近不同 044
022 砷化镓单晶采用凝固方法制造 046
023 透明电极像金属一样能导电是由氧缺陷所致 048
024 尽可能将更多的光导入半导体① 防反射膜的作用 050
025 将尽可能更多的光导入半导体② 改善防反射膜的方法 052
026 不同波长的角色分配多结串联电池 054
027 使用透镜或平面镜汇 聚光线聚光型太阳能电池 056
COLUMN 用数据说话：太阳能发电的真相①一天中发电量的变化058
第3章 从太阳能发电组件到太阳能发电系统（中级篇） 059
028 太阳能电池板（太阳能电池组件）的制造过程 060
029 太阳能电池实验中使用的人工光源日光模拟器 062
030 建材型太阳能电池① 根据安装方式分类 064
031 建材型太阳能电池② 建材型的性能要求 066
032 将直流电转换成交流电的装置逆变器的工作原理 068
033 对太阳能电池的输出进行并网系统连接 070
034 贡献出您家的屋顶地域集中型太阳能发电 072
035 雨后春算般的兆瓦级光伏电站 074
036 智能电网带来的电力革新 076
COLUMN 用数据说话：太阳光发电的真相②雨天也能发电 078
第4章 形形色色的太阳能电池（高级篇） 079
037 太阳能电池材料的变革①太阳能电池的分类 080
038 太阳能电池材料的变革②太阳能电池的比较 082
039 各有千秋！半导体的吸收光谱 084
040 占市场份额75%的晶体硅太阳能电池① 086
041 占市场份额75%的晶体硅太阳能电池② 088
042 转换效率高的晶体硅单晶硅太阳能电池 090
043 与单晶挂相比转换效率低、成本也低的多晶硅太阳能电池092
044 转换效率低但成本更低的硅薄膜太阳能电池① 094
045 转换效率低但成本更低的硅薄膜太阳能电池② 096
046 转换效率低、成本更低的硅薄膜太阳能电池③ 098
047 活跃于太空中的Ⅲ-V族化合物半导体太阳能电池 100
048 Ⅲ-V族化合物半导体的晶体结构和原子结合 102
049 转换效率为40%的混晶Ⅲ-V族化合物半导体太阳能电池 104
050 因低成本而迅速普及的CdTe薄膜太阳能电池 106
051 CIGS薄膜太阳能电池的晶体结构和物理性质 108
052 CIGS薄膜太阳能电池的结构与特性 110
053 有机化合物与碳共同作用发电的有机太阳能电池 .112
054 通过二氧化钛与染料来发电——染料敏化太阳能电池 114
COLUMN 用数据说话：太阳光发电的真相③太阳能电池的发电量会逐年减少吗？ 116
第5章 应用于太阳能电池的半导体入门（高级篇） 117
055 金属的光电效应无法应用于太阳能电池 若不施加高电压就无法获取光电流 118
056在半导体单体上无法制成太阳能电池 光生电需要与半导体相连接 120
057 半导体与金属、绝缘体的不同之处 122
058 带隙决定半导体的电学性质 124
059 带隙决定半导体的光学性质 126
060 有机物的分子轨道与半导体能带结构的差异 以染料敏化太阳能电池为例 128
061 原子聚集形成固体时就出现了能带 130
062 电子具有一定的统计分布规律——费米分布 132
063 杂质掺杂①n型半导体和施主能级 134
064 杂质掺杂②掺杂半导体的载流子密度与温度之间的关系 136
065 杂质掺杂③p型半导体的空穴和受主能级 138
066 间接跃迁原理①从动量守恒定律的角度考虑 140
067 间接跃迁原理②从自由电子波数的角度考虑 142
068 间接跃迁原理③从周期性势场中的电子波的角度考虑 144
069 间接跃迁原理④半导体的光吸收 146
070 硅为什么不是金属却有金属光泽 148
071 半导体中的电子真的比自由电子质量轻吗？ 150
COLUMN 用数据说话：太阳光发电的真相④削峰效果？ 152
第6章 太阳能电池半导体器件入门（高级篇） 153
072 太阳能电池是二极管的一种 二极管的起源是真空二极管 154
073 在pn结界面上形成的耗尽层和内建电场 156
074 pn结二极管的正向特性 电流呈指数上升 158
075 pn结二极管的反向特性 电流很小，几乎为零 160
076 通过改变背面电场（BSF）提高效率 太阳能电池能带的截面结构 162
077 延长少子寿命 钝化 164
078 能带间隙决定转换效率转换效率的理论极限 166
COLUMN 能源回收期小于2年 168
第7章 太阳能电池发展方向（高级篇） 169
079 进一步降低太阳能电池成本 如何降低材料、晶片的成本 170
080 进一步提高太阳能电池的发电效率 172
081 有益于环境的太阳能电池材料太阳能电池的元素战略 174
082 太阳能发展计划将太阳能电池发的电送到世界各地 176
COLUMN 回顾生态住宅的15年 178
参考文献 179
译后记 181