本书是综合了一系列关于太阳能电池物理学的讲座而成的。书中首先深入阐述了各类太阳能电池的基本原理，如黑体辐射与太阳光谱，半导体及其电子与空穴，热辐射—化学能的转换，化学能—电能的转换，太阳能电池的基本结构(包括硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池等)，太阳能电池能量转换的限制因素，提高太阳能电池效率的概念等。重点放在热力学方法上，它独立于太阳能电池结构存在，这有利于对太阳能热辐射转换成电能的转换效率限制给出全面的判断，也可以说明现有太阳能电池的发展潜能及限制。最后讨论了改善太阳能电池品质及提高其效率所需要考虑的问题。

本书是在非常成功的德文版基础上补充和更新而成的，此版包含了关于太阳能转换机理的最新知识。书中综合了一系列关于太阳能电池物理学的讲座，对太阳能电池原理与概念进行了极具深度和广度的精辟阐述，内容丰富且实用。

书中首先深入阐述了各类太阳能电池的基本原理，如黑体辐射与太阳光谱，半导体及其电子与空穴，热辐射—化学能的转换，化学能—电能的转换，太阳能电池的基本结构(包括硅太阳能电池、薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池等)，太阳能电池能量转换的限制因素，提高太阳能电池效率的概念等。重点放在热力学方法上，它独立于太阳能电池结构存在，这有利于对太阳能热辐射转换成电能的转换效率限制给出全面的判断，也可以说明现有太阳能电池的发展潜能及限制。最后讨论了改善太阳能电池品质及提高其效率所需要考虑的问题。

这是一本非常好的研究参考书和教科书，它既是从事太阳能电池研究开发、生产制造及使用运行的必备基础书，又适合相关专业研究生及高年级本科生作为教材使用。

1 能源经济问题

 1.1 能源经济

 1.2 化石能源最大储量的估算

 1.3 温室效应

1.3.1 燃烧

1.3.2 地球的温度

2 光子

 2.1 黑体辐射

2.1.1 空腔光子密度ｎγ(普朗克辐射定律)

2.1.2 通过面积ｄＡ进入立体角ｄΩ的能量电流

2.1.3 从球面进入立体角ｄΩ的辐射

2.1.4 从表面单元进入半球的辐射(斯蒂芬-玻耳兹曼辐射定律)

 2.2 非黑体辐射的基尔霍夫定律

2.2.1 半导体吸收

 2.3 太阳光谱

2.3.1 大气质量

 2.4 太阳辐射强度

2.4.1 阿贝正弦条件

2.4.2 几何光学

2.4.3 正弦条件下的辐射强度

 2.5 太阳能转化的最大效率

3 半导体

 3.1 半导体中的电子

3.1.1 电子的分布函数

3.1.2 电子的态密度De

3.1.3 电子的密度

 3.2 空穴

 3.3 掺杂

 3.4 准费米分布

3.4.1 费米能级及电化学势

3.4.2 功函

 3.5 电子和空穴的产生

3.5.1 光子吸收

3.5.2 电子空穴对的发生

 3.6 电子与空穴的复合

3.6.1 辐射复合，光子发射

3.6.2 非辐射复合

3.6.3 寿命

 3.7 半导体发光

3.7.1 跃迁率与吸收系数

4 热辐射转化为化学能

 4.1 化学能产生的最大效率

5 化学能转化为电能

 5.1 电子及空穴传输

5.1.1 场电流

5.1.2 扩散电流

5.1.3 总电荷电流

 5.2 电子和空穴的分离

 5.3 少数载流子的扩散长度

 5.4 介电弛豫

 5.5 双极扩散

 5.6 丹培效应

 5.7 数学描述

6 太阳能电池的基本结构

 6.1 化学太阳能电池

 6.2 太阳能电池基本机理

 6.3 染料太阳能电池

 6.4 pn结

6.4.1 黑暗中电子在pn结中的电化学平衡

6.4.2 pn结电位分布

6.4.3 pn结的伏安(电流-电压)特性

 6.5 pn结掺杂复合二极管模型

 6.6 异质结

 6.7 半导体-金属接触

6.7.1 肖特基接触

6.7.2 金属-绝缘体-半导体接触

 6.8 电场在太阳能电池中的作用

7 太阳能电池能量转换限制

 7.1 太阳能电池最大效率

 7.2 太阳能电池效率与能隙的函数

 7.3 最理想的硅太阳能电池

7.3.1 光捕捉

 7.4 薄膜太阳能电池

7.4.1 太阳能电池的最小厚度

 7.5 等效电路

 7.6 开路电压的温度依赖

 7.7 效率的强度依赖

 7.8 单个能量转换过程效率

8 提高太阳能电池效率的概念

 8.1 串接电池

8.1.1 串接电池的电连接

 8.2 聚光器电池

 8.3 热伏能量转换

 8.4 碰撞电离

8.4.1 碰撞电离热电子

8.4.2 热电子与空穴的能量转换

 8.5 三水平体系中的两步激发

8.5.1 杂质光伏效应

8.5.2 光子的上转换与下转换

9 前景展望

附录

索引