光电子材料与器件(精)/21世纪新能源丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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徐建中... 编

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出版社： 科学

ISBN：9787030529404

商品编码：25560215051

开本：16

出版时间：2017-06-01

基本信息

• 商品名称：光电子材料与器件(精)/21世纪新能源丛书
• 作者：唐群委//段加龙//段艳艳|总主编:徐建中
• 定价：108
• 出版社：科学
• ISBN号：9787030529404

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2017-06-01
• 印刷时间：2017-06-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：精装
• 页数：253
• 字数：330千字

内容提要

面对化石燃料的日益消耗以及二氧化碳排放导致 的环境问题，新能源的开发与利用已成为实现世界经 济可持续发展的迫切需求。太阳能由于无污染、储量 大、无地域限制等优点，备受科研人员的青睐，而光 伏技术则是将太阳能转换为电能*为有效的方式之一 。在太阳能电池迅速发展的背景下，唐群委、段加龙 、段艳艳著的《光电子材料与器件(精)》围绕染料敏 化太阳能电池，讲述了太阳能与太阳能电池的基本知 识、染料敏化太阳能电池的组成以及工作原理，并且 从光阳极、对电极以及电解质三个方面介绍了改善电 池性能的途径，*后对新型的染料敏化太阳能电池结 构和量子点敏化太阳能电池进行了相应的总结。
     本书可供光电子器件领域的研究人员以及从事太 阳能电池行业的技术人员使用，同时也可以作为相关 专业高年级本科生或者研究生的教材，对其了解染料 敏化太阳能电池的基本知识具有重要的参考价值。
    

目录

**章 太阳能电池概况
1.1 太阳能
1.1.1 太阳常数
1.1.2 太阳光谱
1.1.3 光伏发电
1.2 太阳能电池的基本原理
1.2.1 半导体基本知识
1.2.2 能带结构
1.2.3 载流子
1.3 太阳能电池的发展历史及分类
1.3.1 太阳能电池的发展简史
1.3.2 太阳能电池的分类
1.4 太阳能电池的发展前景
参考文献
第2章 染料敏化太阳能电池
2.1 染料敏化太阳能电池的发展历史
2.2 染料敏化太阳能电池的基本结构
2.3 染料敏化太阳能电池的基本原理
2.3.1 电子一空穴对的分离
2.3.2 光生电子的复合
2.4 染料敏化太阳能电池的评价与表征测试
2.4.1 光伏性能测试
2.4.2 形貌分析
2.4.3 成分分析
2.4.4 电池的量子效率
2.5 染料敏化太阳能电池的工作模型
参考文献
第3章 染料敏化太阳能电池半导体光阳极
3.1 染料分子的选择标准以及研究现状
3.2 光阳极半导体材料的选择与种类
3.3 形貌控制纳米晶光阳极
3.3.1 高比表面积光阳极
3.3.2 纳米线结构光阳极
3.3.3 纳米管结构光阳极
3.3.4 多级结构光阳极
3.3.5 其他结构光阳极
3.4 掺杂纳米晶光阳极
3.4.1 金属元素掺杂
3.4.2 非金属元素掺杂
3.4.3 复合元素掺杂
3.5 复合纳米晶光阳极
3.5.1 同质复合光阳极
3.5.2 异质复合光阳极
3.6 改善光阳极的途径
3.7 光阳极材料的发展前景
参考文献
第4章 染料敏化太阳能电池的对电极
4.1 对电极催化剂的选择标准
4.2 对电极催化剂的种类
4.2.1 铂材料
4.2.2 合金材料
4.2.3 碳材料
4.2.4 过渡金属化合物
4.2.5 导电聚合物
4.2.6 复合材料
4.3 对电极的催化机理
4.4 对电极的合金效应
4.5 透明对电极
4.6 对电极的制备方法
4.6.1 磁控溅射法
4.6.2 电化学沉积法
4.6.3 热分解法
4.6.4 化学还原法
4.6.5 气相沉积法
4.6.6 置换法
4.6.7 水热法
4.6.8 原位聚合法
4.7 对电极存在的问题
4.8 对电极材料的发展前景
参考文献
第5章 染料敏化太阳能电池的电解质概况
5.1 电解质的概述
5.2 液体电解质
5.2.1 多碘体系电解质
5.2.2 非碘体系电解质
5.3 液体电解质存在的问题
5.4 离子液体电解质
5.5 准固体电解质
5.5.1 基于凝胶剂准固态电解质
5.5.2 基于三维网络聚合物准固态电解质
5.5.3 基于离子液体准固态电解质
5.6 固体电解质
5.6.1 加速离子的传输
5.6.2 改善电解质的渗透能力
5.6.3 减小界面间的复合反应
5.7 添加剂对电解质的影响
5.8 电解质的发展前景
参考文献
第6章 染料敏化太阳能电池的创新性设计
6.1 P型染料敏化太阳能电池
6.2 平面柔性染料敏化太阳能电池
6.2.1 柔性光阳极
6.2.2 柔性对电极
6.3 纤维状染料敏化太阳能电池
6.4 可拉伸染料敏化太阳能电池
6.5 凹槽型染料敏化太阳能电池
6.6 圆筒式染料敏化太阳能电池
6.7 多功能染料敏化太阳能电池
参考文献
第7章 量子点敏化太阳能电池
7.1 量子点概述
7.1.1 量子效应
7.1.2 量子点的应用
7.1.3 量子点的优势
7.2 量子点敏化太阳能电池与染料敏化太阳能电池的区别
7.3 量子点敏化太阳能电池的关键材料
7.3.1 量子点敏化剂
7.3.2 宽禁带半导体
7.3.3 电解质
7.3.4 对电极
7.4 量子点敏化太阳能电池的发展前景
参考文献

变革之光：前沿能源技术驱动的未来 引言 在人类迈向可持续发展与能源独立的时代浪潮中，对新型能源的探索与开发已成为全球关注的焦点。从太阳能、风能到氢能，再到更具颠覆性的核聚变，每一个技术突破都预示着一个更清洁、更高效的能源时代的到来。本书并非聚焦于某一种具体的光电子材料或器件，而是以更加宏观的视角，深入剖析当前全球能源领域正在经历的深刻变革，以及支撑这些变革的核心技术原理、前沿进展和广阔的应用前景。我们将一同探寻那些驱动未来能源图景的创新力量，理解它们如何重塑我们的生活方式、产业格局乃至全球地缘政治。 第一章：能源转型的驱动力与挑战 本章首先回溯人类能源利用史，从化石燃料时代到当前向可再生能源过渡的必然性。我们将详细阐述气候变化带来的紧迫性，以及各国在减少碳排放、实现能源结构多元化方面的政策导向和战略规划。环境污染、资源枯竭等问题，以及经济发展对稳定、清洁能源的持续需求，构成了能源转型的强大驱动力。 与此同时，我们也必须正视转型过程中面临的巨大挑战。可再生能源的间歇性与不稳定性如何解决？储能技术如何实现大规模、低成本的突破？电网的智能化与韧性如何提升以适应分布式能源的接入？新型能源技术的研发与推广又面临着哪些技术瓶颈、经济障碍和政策法规的限制？本章将深入分析这些关键问题，为后续章节的探讨奠定基础。 第二章：驾驭太阳能：从硅基到钙钛矿的跨越 太阳能作为最丰富、最可持续的能源之一，其利用技术正以前所未有的速度发展。本章将聚焦于太阳能能量捕获与转换的核心技术。 晶硅太阳能电池的成熟与演进： 从早期的单晶硅、多晶硅电池，到高效的PERC、TOPCon、HJT等技术，晶硅电池在效率和成本上取得了显著进步。我们将探讨其工作原理、材料特性、制造工艺的不断优化，以及在建筑一体化、柔性化等方面的拓展应用。 薄膜太阳能电池的潜力： 碲化镉（CdTe）、铜铟镓硒（CIGS）等薄膜太阳能电池，凭借其低成本、柔性化、轻量化等优势，在特定应用场景下展现出巨大潜力。本章将介绍这些技术的特点、优势劣势，以及其面临的挑战。 钙钛矿太阳能电池的“黑马”崛起： 钙钛矿材料以其卓越的光电性能、低成本的制备工艺和快速提升的效率，成为太阳能领域最令人兴奋的研究方向之一。我们将深入剖析钙钛矿太阳能电池的基本结构、光吸收机制，以及当前在稳定性、长寿命、产业化等方面取得的突破与待解决的关键问题。同时，还将探讨叠层电池技术，即结合不同带隙的材料以捕获更宽光谱范围的光能，从而实现效率的进一步飞跃。 第三章：风能的脉动：更高效、更智能的捕获 风能作为一种清洁、可再生的重要能源，其技术也在不断突破。本章将审视风力发电技术的发展脉络。 大型化与高效化： 从陆上到海上，风力发电机的叶片越来越长，塔筒越来越高，以捕获更强的风力，提高能量输出。本章将探讨叶片设计、气动学原理、传动系统优化等方面的技术创新，以及如何应对高可靠性、低维护成本的要求。 海上风电的挑战与机遇： 海上风电具有风资源更丰富、更稳定等优势，但也面临着安装、维护、电网接入等诸多挑战。本章将深入分析海上风电场的选址、基础结构、运维模式等关键技术，以及漂浮式风力发电技术的前景。 智能风场的构建： 通过传感器、大数据分析和人工智能技术，实现风力发电机的智能监控、预测性维护和协同运行，从而最大化发电效率，降低运营成本。本章将介绍智能风场的建设理念与技术实现。 第四章：储能的基石：解密未来能源网的“蓄水池” 可再生能源的波动性是其大规模应用的主要瓶颈，而高效、经济的储能技术则是解决这一问题的关键。本章将全面梳理各类储能技术。 电化学储能： 锂离子电池作为当前的主流储能技术，其能量密度、循环寿命、成本等方面的进步是推动电动汽车和电网储能发展的核心。我们将详细介绍不同类型的锂离子电池（如磷酸铁锂、三元锂等）及其技术路线，以及钠离子电池、固态电池等下一代技术的研发进展。 机械储能： 抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等技术，在调峰调频、削峰填谷方面扮演着重要角色。本章将分析这些技术的原理、优势、劣势以及规模化应用的潜力。 热储能与化学储能： 储热技术在集中供热、工业余热回收等方面具有广泛应用。氢能作为一种清洁的二次能源，其制备、储存、运输和应用技术（如燃料电池）是构建零碳社会的关键。本章将探讨这些前沿储能方式的技术细节与发展前景。 第五章：氢能的未来：清洁能源的“新血液” 氢能以其零排放、高能量密度等特点，被视为未来重要的清洁能源载体。本章将深入探讨氢能的发展。 制氢技术： 从传统的化石燃料制氢（如煤制氢、天然气制氢），到日益重要的电解水制氢（绿氢）和光催化制氢，我们将分析各种制氢技术的原理、效率、成本和环境影响，重点关注如何实现低成本、大规模的绿氢生产。 氢的储存与运输： 压缩氢气、液化氢气、储氢材料（如金属氢化物、吸附材料）等是实现氢能安全、高效储存与运输的关键。本章将介绍各种储存技术的特点与技术挑战。 氢能的应用： 氢燃料电池作为零排放的能量转换装置，其在交通运输（汽车、船舶、飞机）、分布式发电、工业生产等领域的应用前景广阔。本章将介绍燃料电池的工作原理、关键材料（如催化剂、质子交换膜）以及未来发展趋势。 第六章：智能电网与能源互联网：构建高效、可靠的能源体系 随着新能源的广泛接入和用户需求的多元化，传统的集中式电网正向智能化、分布式、双向交互的能源互联网演进。本章将聚焦于能源系统的智能化升级。 智能电网的要素： 包括智能计量、智能调度、智能通信、智能控制等，以实现对电力生产、传输、分配和消费的全方位监控与优化。 能源互联网的理念： 融合多种能源形式，实现跨领域、跨平台的能源优化配置，提高能源利用效率，降低能源成本。 需求侧管理与虚拟电厂： 如何通过激励机制引导用户调整用能行为，以及如何聚合分布式能源资源形成虚拟电厂以参与电网调峰调频，是构建高效能源体系的重要组成部分。 第七章：跨领域融合与未来展望 能源技术的进步并非孤立发展，而是与其他科技领域深度融合，催生出新的应用与机遇。本章将探讨跨领域融合带来的影响。 新能源与人工智能： AI在能源预测、设备故障诊断、电网优化调度、新材料研发等方面展现出巨大潜力。 新能源与物联网： 物联网技术赋能能源设备的互联互通，实现能源数据的实时采集与分析，为能源管理提供支撑。 新能源与新材料： 新型催化剂、半导体材料、纳米材料等是提升能源转换效率、降低成本、实现新功能的关键。 能源技术在交通、建筑、工业等领域的应用： 从电动汽车到智能家居，从绿色制造到碳捕集与封存，新能源技术正在深刻地改变各行各业。 结论 人类能源史上的每一次重大变革都伴随着技术的飞跃。当前，我们正处在一个前所未有的能源转型时期，以光伏、风能、储能、氢能等为代表的新兴能源技术，正以前所未有的力量驱动着这场深刻的变革。本书希望通过对这些前沿技术的深入剖析，帮助读者构建一个关于未来能源图景的清晰认知，理解其中的机遇与挑战，并激发对可持续能源未来的无限遐想。这场能源革命的号角已经吹响，它将塑造一个更加清洁、绿色、智能的地球，为人类社会的可持续发展注入不竭动力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种略带科技感的蓝色调，配上“光电子材料与器件”这几个字，一下子就能勾起我对未来科技的想象。我本来是想找一本关于太阳能电池板新材料的入门读物，了解一下目前行业的发展趋势，比如钙钛矿材料的最新进展，以及有机太阳能电池在效率和稳定性方面的突破。我一直对新能源领域很感兴趣，尤其是那些能够真正改变我们生活、带来清洁能源的科技。所以，当我看到这套“21世纪新能源丛书”，并且这本《光电子材料与器件》是其中的一本时，我非常期待它能为我揭示更多关于光伏技术、LED照明，甚至是量子点显示等前沿领域的奥秘。我希望书中能有详细的图表和案例分析，能够帮助我理解那些复杂的物理和化学原理，比如半导体的能带结构、光电转换效率的计算方法，以及不同材料的优缺点对比。如果它能介绍一些最新的研究成果，并预测未来的发展方向，那就更好了。毕竟，作为一名对新能源充满热情的爱好者，我渴望能够站在科技的最前沿，了解那些正在塑造我们未来的关键技术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的标题，尤其是“21世纪新能源丛书”这个系列名，让我对它在能源领域的应用充满了期待。我一直关注着太阳能技术的进步，并且对如何更有效地利用太阳能充满好奇。我希望这本书能够详细介绍各种用于能量转换的光电子材料，例如硅基太阳能电池、薄膜太阳能电池，以及一些更前沿的新型太阳能电池技术。我非常想了解这些材料的光电转换机制，以及它们在实际应用中面临的技术挑战和解决方案。例如，如何提高太阳能电池的光吸收率和载流子传输效率？如何降低生产成本，实现大规模商业化？书中如果能包含一些关于钙钛矿太阳能电池、有机太阳能电池或者量子点太阳能电池的最新研究进展，并分析它们与传统硅基太阳能电池的优劣势，那将对我非常有价值。我希望这本书能够为我提供一个全面、深入的视角，了解当前和未来太阳能技术的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

这次偶然翻阅到这本《光电子材料与器件》，感觉它就像打开了一扇通往微观世界的大门。我对半导体物理学一直抱有浓厚的兴趣，特别是那些构成我们现代电子产品基石的神奇材料。我一直很好奇，那些微小的晶体是如何能够操控电子的流动，从而实现各种复杂的功能的。这本书的名字，特别是“光电子”这三个字，让我联想到光与电的相互作用，这其中蕴含着多少令人惊叹的物理现象啊！我尤其想了解的是，在微纳尺度下，材料的电子和光学性质是如何被精确调控的，比如如何设计出能够高效吸收特定波长光线的材料，或者如何制造出能够发出特定颜色光线的半导体器件。我希望书中能够深入浅出地讲解这些概念，用生动的比喻和清晰的图示来阐释复杂的理论。如果能有一些关于半导体制造工艺的介绍，例如晶圆生长、光刻、刻蚀等过程，那就更贴近实际了。毕竟，了解理论知识固然重要，但将其与实际的工程应用联系起来，更能激发我的学习热情，让我对这个领域有更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

当我拿到这本书的时候，第一反应是它似乎与我正在进行的关于光学通信项目有些关联。我一直对如何利用光来传输信息非常着迷，特别是光纤通信技术的快速发展，已经极大地改变了我们的信息时代。我希望这本书能为我提供关于光电子器件工作原理的深入解析，比如激光器、光电二极管、光调制器等等。我特别想了解不同类型光电器件的性能指标，以及它们在实际应用中的优缺点。例如，在光通信系统中，我们需要什么样的光源才能满足高速率、长距离传输的需求？如何设计出能够快速响应的探测器来接收微弱的光信号？书中如果能介绍一些最新的光电子器件研究进展，比如量子点激光器、硅光子技术等，那就更能满足我的好奇心了。我希望通过阅读这本书，能够更清晰地理解光是如何被产生、调制、传输和探测的，从而为我自己的研究提供理论支持和新的思路。

评分☆☆☆☆☆

看到“光电子材料与器件”这个书名，我脑海中立即浮现出各种各样神奇的光学现象和电子设备。我一直对LED照明技术非常感兴趣，并且想了解它是如何工作的。我希望这本书能深入剖析LED的发光原理，包括半导体材料的选择、能带结构的设计、以及如何通过掺杂等手段来控制发光的颜色和效率。除了LED，我也对激光技术很感兴趣，想知道不同类型的激光器是如何产生高强度、单色光的。书中如果能介绍一些关于显示技术的原理，比如LCD、OLED、MicroLED等，以及它们所使用的光电子材料和器件，那将是我非常希望看到的。我希望这本书能用清晰易懂的语言，结合丰富的图例，来解释这些复杂的科学原理，让我能够更深入地理解这些在我们日常生活中无处不在的光电子技术，并对未来的发展趋势有一个初步的认识。