本书内容包括硅基太阳能电池、化合物太阳能电池、聚合物太阳能电池、有机/无机杂化太阳能电池材料和应用技术，以及锂离子电池、锂空气电池、锂硫电池、全固态锂电池材料与应用技术，系统阐述了多种太阳能电池、锂电池材料与技术的基本科学原理，探讨了获取高性能太阳能电池和锂电池新材料的知识和方法，重点介绍了国内外相关领域的最新研究进展和前景展望。
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序言
前言
第1章绪论1
1.1太阳能电池发展现状简介1
1.2太阳能电池原理6
1.2.1太阳能电池性能表征8
1.2.2太阳能电池效率分析10
1.3太阳能电池发展现状及发展前景14
1.3.1硅基太阳能电池14
1.3.2化合物太阳能电池16
1.3.3聚合物太阳能电池16
1.3.4有机/无机杂化太阳能电池17
1.4锂离子电池发展现状简介18
1.4.1电池发展简史18
1.4.2锂电池的诞生与发展19
1.4.3锂离子电池的诞生与发展20
1.5锂离子电池的工作原理21
1.6主要相关学科22
1.7电池化学基础23
1.7.1电势23
1.7.2电极反应控制步骤23
1.7.3电极反应总量24
1.8锂离子电池发展趋势24
参考文献25
第2章硅基太阳能电池33
2.1硅基太阳能电池简介33
2.2晶体硅太阳能电池33
2.2.1晶体硅太阳能电池发展历史34
2.2.2高效晶体硅太阳能电池关键技术43
2.2.3晶体硅太阳能电池发展瓶颈51
2.3非晶/微晶硅太阳能电池51
2.3.1非晶硅材料研究历史51
2.3.2非晶硅材料52
2.3.3微晶硅材料53
2.3.4非晶/微晶硅太阳能电池技术53
2.3.5非晶/微晶硅太阳能电池发展瓶颈56
2.4薄膜晶体硅太阳能电池57
2.4.1薄膜晶体硅太阳能电池研究历史57
2.4.2薄膜晶体硅太阳能电池技术59
2.4.3薄膜晶体硅太阳能电池发展瓶颈61
参考文献62
第3章化合物太阳能电池69
3.1化合物太阳能电池简介69
3.1.1化合物结构及能带图69
3.1.2化合物电池分类71
3.2GaAs太阳能电池72
3.2.1GaAs太阳能电池发展历史72
3.2.2GaAs太阳能电池技术趋势及发展瓶颈75
3.3InP太阳能电池75
3.3.1InP太阳能电池发展历史75
3.3.2InP太阳能电池制备技术及发展趋势76
3.4CdTe太阳能电池77
3.4.1CdTe太阳能电池发展历史及现状77
3.4.2CdTe太阳能电池制备技术及发展趋势78
3.5CIGS太阳能电池82
3.5.1CIGS太阳能电池发展历史82
3.5.2CIGS薄膜电池结构83
3.5.3CIGS薄膜制备技术84
3.5.4CIGS太阳能电池技术发展趋势85
3.6CZTS太阳能电池86
3.6.1CZTS太阳能电池吸收层介绍86
3.6.2CZTS薄膜制备技术88
3.6.3CZTS太阳能电池技术瓶颈92
3.7主要应用及前景展望92
3.7.1地面应用92
3.7.2空间应用94
3.7.3化合物太阳能电池前景展望94
参考文献95
第4章聚合物太阳能电池100
4.1聚合物太阳能电池简介100
4.2聚合物太阳能电池基本原理101
4.2.1光生伏特效应101
4.2.2主要参数104
4.3受体材料研究进展107
4.3.1受体材料的特点和设计原理107
4.3.2富勒烯衍生物电子受体材料109
4.3.3设计、引入新型富勒烯衍生物提高光伏器件的JSC和FF127
4.3.4有机化合物电子受体材料134
4.4聚合物给体材料147
4.4.1聚苯乙烯类给体材料148
4.4.2聚噻吩类给体材料149
4.4.3聚芴基类给体材料152
4.4.4聚苯并二噻吩类给体材料153
4.4.5其他D-A聚合物给体材料155
4.5聚合物太阳能电池结构及研究现状156
4.5.1本体异质结电池156
4.5.2载流子的输运动力学158
4.5.3串联电池研究159
4.5.4柔性聚合物太阳能电池研究162
4.5.5聚合物太阳能电池的大面积制备165
4.6主要研究现状及前景展望166
参考文献168
第5章有机/无机杂化太阳能电池179
5.1铅卤钙钛矿型太阳能电池的研究进展179
5.1.1引言179
5.1.2铅卤钙钛矿太阳能电池180
5.1.3总结和展望187
5.2染料敏化太阳能电池188
5.2.1背景及历史188
5.2.2染料敏化太阳能电池的结构和工作原理189
5.2.3染料敏化太阳能电池的研究进展191
5.2.4染料敏化太阳能电池的产业化进展197
5.3其他有机/无机杂化太阳能电池198
5.3.1有机／无机杂化太阳能电池的结构和工作原理199
5.3.2有机/无机杂化太阳能电池的分类和进展201
5.3.3存在的问题及挑战204
参考文献205
第6章锂离子电池正极材料214
6.1正极材料简介214
6.2层状正极材料214
6.2.1LiCoO2材料214
6.2.2LiNixCoyMn1-x-yO2材料217
6.2.3LiNixCoyAl1-x-yO2材料221
6.2.4富锂层状正极材料223
6.3聚阴离子正极材料229
6.3.1LiFePO4正极材料230
6.3.2LiMnPO4正极材料232
6.3.3NASICON结构的正极材料236
6.3.4硅酸盐正极材料236
6.4尖晶石型正极材料237
6.4.1尖晶石型LiMn2O4材料237
6.4.2尖晶石型高电压LiNi0.5Mn1.5O4材料240
参考文献242
第7章高性能锂离子电池负极材料253
7.1锂离子电池负极材料简介253
7.1.1锂离子电池的组成和工作原理253
7.1.2锂离子电池负极材料的发展简史255
7.1.3锂离子电池负极材料的分类和应用257
7.1.4商业化锂离子电池负极材料的技术瓶颈与展望262
7.2高性能硅基负极材料263
7.2.1硅基负极材料的分类和应用265
7.2.2硅基负极材料电极的嵌/脱锂机制与性能测试268
7.2.3硅基负极材料的容量衰退机制268
7.2.4硅基负极材料的合成及碳包覆技术270
7.2.5硅基负极材料的现状及前景展望272
7.3高性能锗基负极材料272
7.3.1锗基负极材料的物理化学性质272
7.3.2锗基负极材料的制备技术273
7.3.3锗基负极材料的改性274
7.3.4锗基负极材料的前景展望278
7.4高性能锡基负极材料278
7.4.1锡基负极材料的分类278
7.4.2锡基负极材料的制备方法279
7.4.3锡基合金负极材料的储锂机制与容量衰减机理280
7.4.4锡基负极材料的设计及其在锂电池中的应用282
7.4.5锡基负极材料的前景展望289
7.5其他新型高性能负极材料290
7.5.1其他新型负极材料的分类290
7.5.2其他新型负极材料的储锂机制290
7.5.3其他新型负极材料的设计和合成292
7.5.4其他新型负极材料的前景展望296
参考文献297
第8章无机固体电解质材料及全固态锂电池308
8.1引言308
8.2全固态锂电池概述310
8.3无机固体电解质312
8.3.1固体电解质中离子运动313
8.3.2影响电导率的因素315
8.3.3NASICON结构型固体电解质319
8.3.4石榴石结构型固体电解质324
8.3.5硫化物锂离子固体电解质329
8.4全固态锂电池正极-电解质界面的优化与控制340
8.4.1全固态锂电池界面结构341
8.4.2正极-电解质界面的优化与控制342
8.4.3无机全固态锂电池的设计与构建343
8.5全固态锂电池研究进展344
8.5.1薄膜型全固态锂电池345
8.5.2大容量聚合物全固态锂电池346
8.5.3大容量无机全固态锂电池347
8.6展望349
参考文献350
第9章锂硫电池358
9.1锂硫电池简介358
9.1.1锂硫电池的组成和工作原理358
9.1.2锂硫电池的发展历史360
9.1.3锂硫电池的主要问题361
9.2锂硫电池研究动态362
9.2.1正极材料362
9.2.2负极材料384
9.2.3电解质、隔膜与黏结剂385
9.2.4锂硫电池结构389
9.3锂硫电池应用展望391
参考文献391
第10章高能量密度锂空气电池400
10.1锂空气电池简介400
10.2锂空气电池分类401
10.2.1有机电解液锂空气电池402
10.2.2固体电解质、水系电解液和混合电解液锂空气电池403
10.3有机电解液锂空气电池中的实际充放电反应404
10.3.1锂氧化物的生成与分解404
10.3.2副产物的生成与分解405
10.4锂空气电池电解液的研究进展410
10.4.1电解液溶剂410
10.4.2电解质411
10.5锂空气电池正极材料和催化剂的研究进展412
10.5.1正极材料和结构412
10.5.2正极催化剂414
参考文献421
京公网安备 11010102004214号