钙钛矿太阳能电池

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肖立新 等 著
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出版社: 北京大学出版社
ISBN:9787301275511
版次:1
商品编码:12063332
包装:平装
丛书名: 中外物理学精品书系
开本:16开
出版时间:2016-11-01
用纸:胶版纸
页数:232
字数:261000

具体描述

编辑推荐

  太阳能是备受关注的解决人类能源危机的途径之一,太阳能电池近年来开拓了巨大市场。钙钛矿太阳能电池是一种新结构的产品,发展极为迅速,被很多专家看好,有望成为下一代太阳能电池的主力产品。《钙钛矿太阳能电池》由国内从事太阳能电池研究的著名学者合作写成,对于钙钛矿太阳能电池的方方面面都做了详细介绍,是了解这一领域很好的读物,对于专业研究人员也有重要的参考价值。

内容简介

  《钙钛矿太阳能电池》将结合物理学院、化学学院与地空学院多位教授的研究成果(近期我们已经在SCI刊物上发表10篇论文及申请2篇中国专利,还有此前对无机钙钛矿进行过系统研究),介绍钙钛矿材料的结构特性,重点介绍其在光伏器件中的应用,如材料的光电转换微观机制,材料中离子变化对效率及结构稳定性的影响规律,器件的界面与器件物理等,此外,本书还将介绍杂化钙钛矿材料在其它光电器件中的应用,如TFT、OLED及有机激光器等。

目录

第一章 钙钛矿晶体结构和晶体化学
秦善………………………………………………………………………… (1 )
第二章 杂化钙钛矿光伏材料
马英壮、孙伟海、张丹霏、肖立新……………………………………… (19 )
第三章 杂化钙钛矿的成膜方法与形貌控制
郑灵灵、肖立新…………………………………………………………… (41 )
第四章 杂化钙钛矿太阳能电池的电子传输体系
丁雄傑、黄子儒、魏世源、陈志坚……………………………………… (55 )
第五章 杂化钙钛矿太阳能电池的空穴传输体系
叶森云、郑灵灵、卞祖强、肖立新、黄春辉…………………………… (76 )
第六章 杂化钙钛矿太阳能电池的界面修饰及柔性器件
曲波、李英强……………………………………………………………… (99 )
第七章 杂化钙钛矿太阳能电池的结构优化
于潇、邹德春……………………………………………………………… (122)
第八章 杂化钙钛矿太阳能电池稳定性的影响因素
孙伟海、张丹霏、肖立新………………………………………………… (143)
第九章 杂化钙钛矿材料的光物理过程
李渝、王伟、王树峰……………………………………………………… (166)
第十章 杂化钙钛矿在其他光电器件中的应用
吴朝新、彭鸣、邹德春…………………………………………………… (190)
展望(217)
《现代光伏技术:从理论到应用》 本书旨在全面梳理和深入剖析当前太阳能光伏发电领域的前沿技术、关键理论以及实际应用。我们将跳出单一材料的局限,放眼整个光伏产业的发展脉络,探讨不同类型光伏电池的技术优势、劣势及发展潜力。 第一部分:光伏发电基础理论与发展历程 本部分将从光伏效应的物理原理出发,深入浅出地介绍半导体材料的能带理论、光生伏打效应的形成机制,以及影响光电转换效率的关键因素,如吸收光谱、载流子复合、电学传输等。同时,我们将回顾太阳能光伏技术自诞生以来的发展历程,重点梳理晶硅、薄膜、多晶硅等传统技术路线的演进,分析其在技术瓶颈、成本控制、市场推广等方面所经历的挑战与突破,为理解当前的新型光伏技术奠定坚实的理论基础。 第二部分:新型光伏电池技术概览 聚焦当前光伏领域最具潜力的创新技术,本部分将详细介绍几种代表性的新型光伏电池类型: 有机太阳能电池(OSCs): 深入探讨其基于π共轭聚合物和富勒烯衍生物的给体-受体异质结工作原理。我们将分析不同材料体系(如本体异质结OSCs、介面堆叠OSCs)的结构设计,讨论其在光吸收、激子解离、载流子传输等环节的优化策略。同时,也将阐述OSCs在柔性、透明、低成本制造方面的独特优势,以及在室内光发电、可穿戴设备等新兴应用场景的探索。 量子点太阳能电池(QDSCs): 剖析量子点作为光吸收材料的独特之处,包括量子尺寸效应带来的可调谐吸收光谱、多激子生成(MEG)效应提升理论效率的可能性。我们将介绍不同量子点材料(如CdSe, PbS, CsPbI3等)的制备方法、表面钝化技术,以及其在QDSCs中的应用模式,如量子点敏化太阳能电池、全量子点太阳能电池等。 染料敏化太阳能电池(DSSCs): 详细阐述其光电化学电池的工作机制,重点关注染料分子对太阳光的吸收、电子注入、氧化还原介质的再生以及电极材料的选择。我们将分析不同染料结构、介孔TiO2电极的构建、以及固态电解质的应用,讨论其在透明、半透明应用中的潜力。 III-V族多结太阳能电池: 深入介绍其基于不同带隙半导体材料串联设计的优势,如何通过优化材料组合和界面工程,实现对太阳光谱更宽范围的吸收,从而达到极高的光电转换效率。我们将讨论其在空间应用、聚光光伏系统(CPV)等高端领域的地位。 第三部分:光伏组件与系统集成 从电池片到光伏系统,本书将引导读者理解光伏发电的完整产业链。本部分将涵盖: 光伏组件设计与封装: 讨论不同类型电池组件的结构设计、封装材料的选择(如玻璃、EVA、背板),以及影响组件可靠性和寿命的关键因素,如PID效应、热斑效应、水汽侵蚀等。 光伏电站系统构成: 介绍光伏电站的组成部分,包括光伏阵列、逆变器、汇流箱、支架系统、储能系统等,并分析不同系统配置对整体性能的影响。 最大功率点跟踪(MPPT)技术: 深入讲解MPPT的基本原理和各种算法(如扰动观察法、电导增量法),以及其在提升光伏系统能量输出中的重要作用。 并网与离网系统: 探讨光伏系统与电网的连接方式、并网标准、以及离网系统在偏远地区供电中的应用。 第四部分:光伏产业的未来展望与挑战 最后,本书将对光伏产业的未来发展进行展望,并深入分析当前面临的主要挑战: 技术进步与成本下降: 探讨新材料、新工艺对降低光伏发电成本的推动作用,以及未来可能出现的技术颠覆。 能源转型与可持续发展: 分析光伏发电在应对气候变化、实现能源结构转型中的关键地位。 政策支持与市场机制: 讨论不同国家和地区的能源政策、市场激励措施对光伏产业发展的影响。 回收与再利用: 关注光伏组件的生命周期管理,探讨废旧组件的回收、处理和再利用技术,以实现光伏产业的可持续发展。 通过本书,读者将能够建立起对现代光伏技术一个系统、全面且深入的认知,理解其背后的科学原理,掌握不同技术路线的特点,并洞察光伏产业未来的发展趋势。本书适合对新能源技术、材料科学、物理学、电气工程等领域感兴趣的科研人员、工程师、学生以及相关政策制定者和投资者阅读。

用户评价

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《钙钛矿太阳能电池》这本书,让我看到了科学研究的无限魅力。我一直对那些能够改变世界的技术充满好奇,而钙钛矿太阳能电池无疑是其中之一。作者在介绍钙钛矿材料的发现和发展历程时,用非常生动的笔触,描绘了科学家们如何从偶然的发现,到一步步揭示其内在的奥秘,最终将其转化为一种具有巨大潜力的能源技术。他详细介绍了钙钛矿材料的独特结构,以及它如何能够高效地吸收太阳光并产生电荷。让我印象深刻的是,书中对于“缺陷工程”的深入探讨,作者解释了为什么钙钛矿材料中的缺陷并非一无是处,反而可以通过巧妙的调控来提升器件的性能。他用生动的比喻,将这些缺陷比作“天使与魔鬼并存”,它们既可能导致能量损失,也可能在特定情况下成为提升效率的“助推器”。书中还详细介绍了各种提高钙钛矿太阳能电池效率和稳定性的方法,包括新型传输层材料的设计、界面工程的应用、以及先进的封装技术等。这些内容让我看到了科学研究是如何通过不断尝试和突破,来解决现实世界中的挑战。这本书不仅仅是技术介绍,更是一种科学精神的传承,它激励着我不断去探索未知,去追求创新。

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这本《钙钛矿太阳能电池》真是让我大开眼界!我一直对新能源领域充满兴趣,特别是太阳能,但总觉得市面上的书籍要么过于浅显,要么过于晦涩。这本书的出现,恰恰填补了这个空白。从我拿到它那天起,就迫不及待地翻阅起来。首先,作者在开篇就对钙钛矿太阳能电池的起源和发展历程进行了详尽的梳理,让我对这个新兴领域有了一个宏观的认识。接着,书中深入浅出地介绍了钙钛矿材料的基本结构、光学和电学性质,以及它们是如何被设计和合成以实现高效光电转换的。我尤其喜欢作者在讲解晶体结构和电子能带理论时,运用了大量生动形象的比喻和图示,这使得原本抽象的物理概念变得易于理解。比如,作者将钙钛矿的ABX3结构比作一个巧妙的“三明治”,X离子夹在A和B离子中间,这种描述一下子就抓住了核心。更令人惊喜的是,书中不仅停留在理论层面,还详细阐述了不同制备方法的优缺点,包括溶液法、气相沉积法等,并对每种方法的工艺参数和对电池性能的影响进行了深入分析。当我读到关于“缺陷工程”的部分时,更是觉得茅塞顿开,原来那些看似微小的缺陷,在钙钛矿太阳能电池中竟然能起到如此关键的作用,甚至可以通过调控来提升效率和稳定性。作者的笔触严谨又不失趣味,让我完全沉浸其中,恨不得一口气读完。这本书给我最大的感受是,它真的从一个初学者的角度出发,循序渐进地带领我走进钙钛矿太阳能电池的世界,让我既能理解其科学原理,又能洞悉其技术发展趋势。

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这本书《钙钛矿太阳能电池》的深度和广度让我惊叹不已。我原本以为这是一本聚焦于某一个技术细节的书籍,没想到它竟然涵盖了如此丰富的内容。作者在讲解钙钛矿材料的合成和表征时,展现了扎实的专业功底,无论是溶剂的选择、退火温度的控制,还是XRD、SEM、UV-Vis等表征手段的应用,都给出了详细的指导和深入的解读。我特别欣赏的是,书中不仅仅列举了各种方法,还深入分析了不同方法的原理和适用范围,以及它们如何影响钙钛矿薄膜的结晶度、形貌和光电性能。例如,在讨论溶液法时,作者详细对比了旋涂法、刮涂法、印刷法等,并分析了每种方法在规模化生产中的潜力与挑战。对我来说,这部分内容提供了极具价值的实践指导。此外,书中对器件结构的设计和优化也进行了细致的探讨。从电子传输层、空穴传输层到电极材料的选择,作者都逐一进行了分析,并结合了最新的研究进展,介绍了各种创新性的设计策略,例如新型空穴传输材料的开发、二维/三维钙钛矿异质结的设计等。这些内容让我看到了钙钛矿太阳能电池在性能提升方面的无限可能。读到关于稳定性问题时,作者更是毫不避讳地指出了钙钛矿电池面临的主要挑战,如对水分、氧气和光照的敏感性,并详细介绍了各种提高稳定性的方法,包括钝化技术、封装技术以及新型稳定的钙钛矿组分的开发。总而言之,这本书让我对钙钛矿太阳能电池的科学原理、制备工艺、器件设计以及未来发展方向都有了全面而深刻的理解。

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从一个完全门外汉的角度来看,这本书《钙钛矿太阳能电池》实在是太棒了!我一直对环保科技很感兴趣,但接触到太阳能时,总是感觉离自己很遥远。直到我读了这本书,才发现原来这些“高科技”并没有那么难以理解。作者用了非常朴实易懂的语言,解释了钙钛矿这种材料的神奇之处。他没有一开始就抛出一大堆专业术语,而是从日常生活中的例子开始,比如类比宝石的晶体结构,让我们很容易就能抓住钙钛矿的基本特性。然后,他循序渐进地讲解了为什么这种材料能够吸收光,并且把光能变成电能。我特别喜欢书中关于“光生载流子”和“能带隙”的解释,作者用非常形象的比喻,比如把电子想象成一群在“轨道”上跑的小球,而能带隙就是它们需要跨越的“能量门槛”。读到这里,我才真正明白了为什么不同的材料会有不同的颜色,以及为什么有些材料比另一些材料更适合做太阳能电池。书中还列举了许多不同类型的钙钛矿材料,并且用非常直观的图表展示了它们的光谱吸收范围和效率。我最感到震撼的是,作者还介绍了一些最新的研究成果,比如如何让钙钛矿电池在阴天也能发电,甚至是如何把它们做成半透明的,可以集成到窗户上。这让我看到了太阳能电池不再是单一的、笨重的设备,而是可以融入到我们生活方方面面的“黑科技”。这本书让我对未来的能源充满了期待,也让我觉得科学研究离我们并不遥远。

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我一直对科技的最新进展非常关注,而《钙钛矿太阳能电池》这本书,让我对新能源领域有了全新的认识。作者在阐述钙钛矿材料的组成和结构时,非常有条理地介绍了不同原子在ABX3结构中的作用,以及它们如何影响材料的光学和电学性质。他用通俗易懂的语言,解释了为什么钙钛矿能够如此高效地吸收太阳光,并且将光能转化为电能。我特别喜欢书中关于“激子”的解释,作者将它们比喻成一对被束缚在一起的电子和空穴,而钙钛矿材料之所以能够高效地分离和传输这些“伴侣”,是因为它具有独特的电子结构和缺陷特性。书中还详细介绍了如何通过调整钙钛矿的组分,例如改变A位阳离子、B位阳离子或X位阴离子,来优化其带隙、载流子迁移率和稳定性。这让我看到了钙钛矿材料的巨大可设计性和可塑性。更让我兴奋的是,书中还探讨了如何将钙钛矿太阳能电池与其他类型的太阳能电池(如硅基太阳能电池)进行叠层,以实现更高的效率。这让我看到了能源技术的“跨界融合”,以及未来太阳能电池的无限可能性。这本书让我深刻认识到,钙钛矿太阳能电池并非一个孤立的技术,而是集成了一系列物理、化学和材料科学的最新研究成果,它代表着下一代太阳能技术的方向。

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这本书《钙钛矿太阳能电池》给我带来的,远不止是信息的传递,更是一种思维的革新。我一直认为,要理解一个复杂的科学技术,必须先掌握其最基础的原理。而这本书,恰恰是在这一点上做得淋漓尽致。作者在讲解钙钛矿材料的晶体学特性时,并没有停留在简单的描述,而是深入分析了其结构弛豫、晶格振动以及声子谱对其光电性能的影响。他用清晰的逻辑和严谨的数学推导,解释了为什么钙钛矿的特定结构能够产生优异的光吸收和载流子传输特性。读到关于“非中心对称性”和“铁电性”的部分时,我才真正理解了钙钛矿材料在光电转换中的独特性质,以及它们是如何超越传统的半导体材料的。书中还详细介绍了如何通过改变A位、B位和X位离子的化学组成,来调控钙钛矿的带隙、吸收光谱和载流子传输特性,并给出了大量的实验数据和分析结果。这让我看到了钙钛矿材料的可设计性和可调控性,以及它们在未来太阳能技术中巨大的潜力。更让我惊喜的是,作者在讨论器件效率提升方面,不仅介绍了传统的优化方法,还深入探讨了一些前沿的科学概念,比如“多激子产生”和“热载流子提取”等,这些理论的引入,让我看到了太阳能电池效率提升的全新思路。这本书让我深刻认识到,钙钛矿太阳能电池并非偶然的产物,而是无数科学研究者辛勤探索的结晶,它背后蕴含着深厚的物理学和化学原理。

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这本书《钙钛矿太阳能电池》就像一位经验丰富的导师,为我指明了前进的方向。我一直在关注新能源领域,但对于钙钛矿太阳能电池,一直觉得有些神秘。阅读这本书,我才真正揭开了它的面纱。作者在讲解钙钛矿材料的性能时,用了非常严谨的科学分析,但他又巧妙地运用了大量的类比和图示,让复杂的概念变得易于理解。我特别喜欢书中关于“能带匹配”的解释,作者将电子和空穴的传输过程比作一场“接力赛”,而不同传输层材料的能带结构,就像是赛道上的“能量补给站”,只有它们相互匹配,才能让“运动员”们顺利跑完全程。书中还详细介绍了如何通过改变钙钛矿的组分、厚度以及表面处理来优化其光吸收和载流子传输特性。这让我看到了钙钛矿材料巨大的可设计性,也让我对未来的太阳能电池性能提升有了更深的认识。此外,书中对“稳定性”问题的讨论,也让我受益匪浅。作者分析了钙钛矿电池面临的各种挑战,如对湿气、氧气和高温的敏感性,并介绍了多种提高其长期稳定性的方法,包括使用疏水性涂层、改进封装技术以及开发新型稳定的钙钛矿组分等。总而言之,这本书为我提供了一个全面而深入的视角,让我能够更好地理解钙钛矿太阳能电池的科学原理、技术瓶颈和未来发展趋势。

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我拿到《钙钛矿太阳能电池》这本书,是抱着学习一些新的技术知识的目的。但阅读过程中,我发现这本书的价值远不止于此,它还为我提供了一个全新的研究视角。作者在分析钙钛矿太阳能电池的性能提升时,并没有局限于单一的参数优化,而是从材料、器件、工艺等多个维度进行了深入剖析。在材料方面,他详细介绍了如何通过掺杂、合金化、表面修饰等手段来改善钙钛矿的载流子动力学和稳定性。在器件方面,他深入分析了不同传输层材料的特性,以及它们与钙钛矿层之间的界面工程如何影响载流子提取效率。在工艺方面,他详细探讨了溶液法、气相沉积法等不同制备方法的优缺点,以及如何通过优化工艺参数来获得高质量的钙钛矿薄膜。令我印象深刻的是,书中对“缺陷钝化”的讨论,作者不仅列举了各种钝化剂,还详细分析了它们的作用机理,以及如何通过选择合适的钝化策略来降低缺陷密度,提升器件的开路电压和填充因子。此外,书中对“稳定性”问题的探讨也十分深入,作者分析了钙钛矿材料降解的主要途径,并介绍了多种提高其长期稳定性的方法,包括封装技术、引入添加剂以及开发新的稳定钙钛矿组分等。这本书为我提供了系统性的解决方案,让我能够从更宏观的层面来思考钙钛矿太阳能电池的研发和应用。

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《钙钛矿太阳能电池》这本书,让我彻底颠覆了对传统太阳能技术的认知。我一直以为太阳能电池就是一块块冰冷的、效率固定的设备,但这本书让我看到了一个充满活力和无限可能的未来。作者在介绍钙钛矿电池的发展历程时,用了非常生动的叙事手法,让我仿佛置身于那个充满竞争和突破的时代。他详细讲述了不同研究团队如何通过不断的实验和改进,一步步将钙钛矿太阳能电池的效率从最初的百分之几提升到现在的百分之二十几,甚至更高。这其中蕴含的创新精神和科学探索的艰辛,让我深受感动。书中还重点探讨了钙钛矿太阳能电池在柔性化、透明化和低成本化方面的研究进展。特别是关于印刷技术和卷对卷生产的介绍,让我看到了未来太阳能电池大规模应用的巨大前景。想象一下,我们的衣服、窗户甚至手机屏幕,都可以成为发电的载体,这简直是科幻电影中的场景!作者还对钙钛矿太阳能电池的长期稳定性进行了深入的分析,并介绍了各种提高其寿命的技术,这解决了许多人对这种新兴技术可靠性的顾虑。总而言之,这本书让我对钙钛矿太阳能电池的未来发展充满了信心,它不仅仅是一本科学书籍,更是一本关于未来能源愿景的书籍,它激发了我对绿色能源和可持续发展的无限遐想。

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当我翻开《钙钛矿太阳能电池》这本书时,我并没有期待它能带来多少全新的知识,毕竟我对这个领域已经有所涉猎。然而,这本书的深度和细腻之处,却让我对它刮目相看。作者在论述钙钛矿半导体材料的电子结构和激子动力学时,展现了极其严谨的学术态度。他不仅引用了大量的经典理论,还深入分析了最新研究成果,比如声子散射、缺陷态的贡献以及载流子俘获等现象,并提供了详细的理论模型和计算方法。这对于我这样希望深入理解钙钛矿内在工作机理的研究者来说,无疑是宝贵的财富。书中关于“缺陷工程”的讨论尤其引人入胜,作者详细介绍了不同类型缺陷(如空位、间隙原子、杂质等)的形成机制,以及它们如何影响载流子的寿命、迁移率和复合速率。他甚至还分析了通过外延生长、掺杂、表面钝化等手段来有效控制缺陷,从而提升器件性能的策略。这部分内容提供了非常具体的理论指导,对于解决实际应用中的瓶颈问题具有重要的参考价值。此外,书中在器件设计方面也进行了深入的探讨,作者详细分析了不同界面接触的特性,以及它们对肖特基势垒、载流子注入和提取效率的影响。他甚至还介绍了如何通过引入缓冲层、改变电极材料等方式来优化界面,减少能量损失。对我而言,这本书不仅仅是知识的堆砌,更是一种研究思路的启发,它让我看到,在钙钛矿太阳能电池领域,还有无数值得探索的课题。

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拿来科普的 好好学习一下 钙钛矿太阳能电池

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非常快,书不厚内容还不错,没有包装,缺货后价格高了一点,支持一下钙钛矿

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………………………

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不错不错不错

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挺好的吧 感觉样子还可以

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大过年的 京东还正常送货 真是辛苦 京东 值得信赖

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好,不错!

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非常好的专业书籍 物美价廉 值得好评

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