《太阳电池——从新概念到新技术》对太阳电池的基本原理进行了深入阐述。在对原理的讨论中对现有技术和将来的发展进行了通俗的描述。太阳电池中能量的转换包括两个步骤。第一步是吸收太阳辐射，即产生化学能。第二步是通过产生电流和电压转换成电能。这种由于特殊结构和力引起的电荷定向传输将在本书中详细介绍。此书将重点放在热力学方法上，它独立于太阳电池结构的存在。本书是综合了一系列关于太阳电池物理学的讲座而成的。本书由彼得·乌夫尔著。

《太阳电池——从新概念到新技术》是原著第二版，基于读者对第一版的关注，本版内容进行了全面更新和扩展，包含了太阳能转换机制的最新知识。书中详细介绍了太阳电池功能的各个方面，如黑体辐射与太阳光谱，半导体及其电子与空穴，热辐射一化学能的转换，化学能一电能的转换，太阳电池基本结构(包括硅太阳电池、薄膜太阳电池、染料敏化太阳电池等)，太阳电池能量转换的限制因素，提高太阳电池效率要考虑的所有问题等。重点放在热力学方法上，它独立于太阳电池结构存在，这有利于对太阳热辐射能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电池的发展潜能及限制。

《太阳电池——从新概念到新技术》是一本非常好的研究参考书和教科书，它既是从事太阳电池研究开发、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。本书由彼得·乌夫尔著。

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 地球温度

习题

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

习题

3 半导体

3.1 半导体中的电子

 3.1.1 电子的排布函数

 3.1.2 电子的状态密度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 费米能级及电化学电位

 3.4.2 功函

3.5 电子和空穴对的产生

 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

习题

4 热辐射转化为化学能

4.1 化学能产生的最大效率

习题

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 少数载流子的扩散距离

5.4 介电弛豫

5.5 双极性扩散

5.6 丹倍效应

5.7 数学描述

习题

6 太阳电池的基本结构

6.1 化学太阳电池

6.2 太阳电池基本原理

6.3 染料敏化太阳电池

6.4 pn结

 6.4.1 暗区中电子在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结掺杂复合的二极管模型

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 电场在太阳电池中的作用

6.9 有机太阳电池

 6.9.1 激子

 6.9.2 有机太阳电池结构

6.10 发光二极管

习题

7 太阳电池能量转换限制

7.1 太阳电池最大效率

7.2 太阳电池效率与能隙的函数

7.3 最理想的硅太阳电池

 7.3.1 光捕捉

7.4 薄膜太阳电池

 7.4.1 太阳电池的最小厚度

7.5 等效电路

7.6 开路电压对温度的依赖

7.7 效率对强度的依赖

7.8 单个能量转换过程的效率

习题

8 提高太阳电池效率的方法

8.1 串接电池

 8.1.1 串接电池的电连接

8.2 聚光太阳电池

8.3 光伏能量转换

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

习题

前景展望

习题答案

附录

参考文献

索引