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 太阳能电池时代来临① 南极冰山证实了CO2剧增

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

003 照射到地球表面的太阳光能量——1.37kW/m2

004 地球每年从太阳获得的能量相当于1000亿吨石油

005 太阳光中含有不可见光太阳光谱①

006 太阳光中含有不可见光太阳光谱②

007 随着季节、时间、气候变化的太阳光能量

008 追溯太阳能电池的历史 起源于19世纪

009 利用半导体将光能转换为电能

010 太阳能电池中的pn结二极管

011 太阳能电池板中pn结二极管的功能

012 如何求转换效率?

013 太阳能电池的转换效率为何达不到100%

014 太阳能电池板(太阳能电池组件)由多个单元电池组成

015 一块太阳能电池板(太阳能电池组件)能发多少瓦电

016 太阳能电池并不喜欢夏日刺眼的阳光

017 太阳能电池不能直接接入家庭用电直流和交流

COLUMN 为何使用交流方式输送电力

第2章 太阳能电池关键技术(中级篇)

018 制备太阳能电池时所使用的各种技术

019 高品质单晶硅生长方法区域提纯法和提拉法

020 多晶硅铸锭

021 晶体硅和薄膜硅太阳能电池的制作过程完全不同

022 砷化镓单晶采用凝固方法制造

023 透明电极像金属一样能导电是由氧缺陷所致

024 尽可能将更多的光导入半导体① 防反射膜的作用

025 将尽可能更多的光导入半导体② 改善防反射膜的方法

026 不同波长的角色分配多结串联电池

027 使用透镜或平面镜汇聚光线 聚光型太阳能电池

COLUMN 用数据说话：太阳能发电的真相① 一天中发电量的变化

第3章 从太阳能发电组件到太阳能发电系统(中级篇)

028 太阳能电池板(太阳能电池组件)的制造过程

029 太阳能电池实验中使用的人工光源日光模拟器

030 建材型太阳能电池① 根据安装方式分类

031 建材型太阳能电池② 建材型的性能要求

032 将直流电转换成交流电的装置逆变器的工作原理

033 对太阳能电池的输出进行并网系统连接

034 贡献出您家的屋顶 地域集中型太阳能发电

035 雨后春笋般的兆瓦级光伏电站

036 智能电网带来的电力革新

COLUMN 用数据说话：太阳光发电的真相② 雨天也能发电

第4章 形形色色的太阳能电池(高级篇)

037 太阳能电池材料的变革① 太阳能电池的分类

038 太阳能电池材料的变革② 太阳能电池的比较

039 各有千秋!半导体的吸收光谱

040 占市场份额75%的晶体硅太阳能电池①

041 占市场份额75%的晶体硅太阳能电池②

042 转换效率高的晶体硅单晶硅太阳能电池

043 与单晶硅相比转换效率低、成本也低的多晶硅太阳能电池

044 转换效率低但成本更低的硅薄膜太阳能电池①

045 转换效率低但成本更低的硅薄膜太阳能电池②

046 转换效率低、成本更低的硅薄膜太阳能电池③

047 活跃于太空中的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳能电池

048 Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体的晶体结构和原子结合

049 转换效率为40%的混晶Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体太阳能电池

050 因低成本而迅速普及的CdTe薄膜太阳能电池

051 CIGS薄膜太阳能电池的晶体结构和物理性质

052 CIGS薄膜太阳能电池的结构与特性

053 有机化合物与碳共同作用发电的有机太阳能电池

054 通过二氧化钛与染料来发电——染料敏化太阳能电池

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?

第5章 应用于太阳能电池的半导体入门(高级篇)

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

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

057 半导体与金属、绝缘体的不同之处

058 带隙决定半导体的电学性质

059 带隙决定半导体的光学性质

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

061 原子聚集形成固体时就出现了能带

062 电子具有一定的统计分布规律——费米分布

063 杂质掺杂① n型半导体和施主能级

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

065 杂质掺杂③ p型半导体的空穴和受主能级

066 间接跃迁原理① 从动量守恒定律的角度考虑

067 间接跃迁原理② 从自由电子波数的角度考虑

068 间接跃迁原理③ 从周期性势场中的电子波的角度考虑

069 间接跃迁原理④ 半导体的光吸收

070 硅为什么不是金属却有金属光泽

071 半导体中的电子真的比自由电子质量轻吗?

COLUMN 用数据说话：太阳光发电的真相④ 削峰效果?

第6章 太阳能电池半导体器件入门(高级篇)

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

073 在pn结界面上形成的耗尽层和内建电场

074 pn结二极管的正向特性电流呈指数上升

075 pn结二极管的反向特性电流很小，几乎为零

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

077 延长少子寿命钝化

078 能带间隙决定转换效率 转换效率的理论极限

COLUMN 能源回收期小于2年

第7章 太阳能电池发展方向(高级篇)

079 进一步降低太阳能电池成本如何降低材料、晶片的成本

080 进一步提高太阳能电池的发电效率

081 有益于环境的太阳能电池材料太阳能电池的元素战略

082 太阳能发展计划将太阳能电池发的电送到世界各地

COLUMN 回顾生态住宅的15年

参考文献

译后记