未来能源的终极王牌，太阳光发电技术

　　认识半导体是理解太阳电池技术的关键，实现低碳社会，高效率化的新兴太阳电池科技摆脱对化石燃料、核能的依赖，阻止地球暖化……新兴自然能源中最受人期待的是太阳电池。目前的太阳电池，尚无法取代旧有能源，然而在半导体科技的发展下，未来必能制造出效率更高，成本更低，能够节省能源的太阳电池。为了推广太阳电池的开发，一本适合普罗大众阅读，且富有专业知识的书籍相当重要！

　　本书将搭配图解，循序渐进的解说太阳电池、半导体、以及半导体元件的基础知识。不论是对环保新能源有兴趣的高中生、专科生、大学生，或是需要了解能源知识的相关工作者，相信本书一定可以帮助你更了解太阳电池。

本书特色

　　搭配全彩图解，专业知识轻松学。  认识太阳电池与半导体技术，涵盖基础与专业知识。

　　推论太阳电池会往什么样的方向进行技术开发，认识太阳电池未来的动向。

作者简介

佐藤胜昭

　　1942年生于日本兵库县。1966年京都大学研究所工学研究科硕士课程修毕。工学博士。1966年进入日本广播协会（NHK）。1984年担任东京农工大学工学部助理教授，1989年升任教授，2005年担任副校长。2007年为名誉教授。自2007年起，担任科学技术振兴机构（JST）战略性创造研究推进事业之研究总召。应用物理学会会员。自1994年起于自宅设置太阳电池，公佈历经15年的研究数据资料。

　　着作有『倾听理科能力Q&A』、『光与磁气』、『应用电子物性工学』、『应用物性』、『半导体物性Q&A』等书。

前言
登场角色介绍

第1章太阳光与太阳电池（入门篇）
1现在为什么需要太阳电池１　由南极的冰为证，表示CO2剧增
2现在为什么需要太阳电池２　可再生能源当中最轻巧简单的一项
3倾注至地球的太阳光能量是1.37 kW /m2
4地球从太阳获取的能源以石油换算一年达100兆吨
5太阳光当中也包含了看不见的光　太阳光的频谱１
6太阳光当中也包含了看不见的光　太阳光的频谱２
7依不同季节、时间、天候，会产生如此大变化的太阳光能量
8翻开太阳电池的历史　该起源竟可溯及19世纪！
9把光转换成电气的，是构成太阳电池元件的半导体
10太阳电池元件的内容是pn接面二极体
11太阳电池元件之pn接面二极体的运作
12转换效率该如何求出？
13转换效率无法达到100%的原因
14太阳能面板（太阳电池模组）是由多数晶片元件组合而成
15用1片太阳能面板（太阳电池模组）能发出多少瓦的电力呢？
16正感觉非常喜欢夏天耀眼无比的太阳，却出乎意料发现太阳电池对暑热难以招架
17太阳能面板直接和家电连结也不运作的理由　直流及交流
COLUMN在供电电线使用交流的理由

第2章太阳电池的基础技术（中级篇）
18太阳电池元件上使用了多样技术
19高品质单结晶硅的增长法　浮游区域法及拉晶法
20多结晶硅晶锭是硅的铸造物
21即使是相同的硅，结晶类型和薄膜类型的制造工程仍有根本差异
22砷化镓的单结晶是利用固化融液制成
23电气像金属一般在透明电极中流动是因为氧气欠缺
24尽可能把大量的光引导至半导体中１　反射防止膜的任务
25尽可能把大量的光引导至半导体中２　反射防止膜的施行办法
26区分波长区域的角色分担　多重接面堆叠结构元件
27使用镜面或镜子收集光源　聚光型太阳电池
COLUMN数据资料诉说的太阳光发电真相１　1日的发电量变化

第3章从太阳光发电模组迈入系统（中级篇）
28太阳能面板（太阳电池模组）的制造过程
29为太阳电池的测验所使用的模拟太阳光　太阳能模拟器
30作为建材的太阳电池１　依设置方法分类
31作为建材的太阳电池２　作为建材所要求的项目
32把直流变为交流的构造　变压器的动作原理
33将太阳电池的输出供应到配线的「连线系统」
34借用您家的屋顶　地区集中连线型太阳光发电
35在各地陆续登场的兆瓦太阳能发电所
36智慧型电网带来的电力革新
COLUMN数据资料诉说的太阳光发电真相２　即使雨天也会发电

第4章各式各样的太阳电池（上级篇）
37太阳电池材料的多样化１　太阳电池的分类
38太阳电池材料的多样化２　太阳电池的比较
39有如此大的差异！半导体的光吸收频谱
40以75％的佔有率而自豪的结晶类型硅太阳电池１
41以75％的佔有率而自豪的结晶类型硅太阳电池２
42结晶类型硅的转换效率冠军　单结晶类型硅太阳电池
43效率虽然比单结晶差，但却是低成本的多结晶硅太阳电池
44虽然低效率但材料成本低廉的薄膜硅太阳电池１
45虽然低效率但材料成本低廉的薄膜硅太阳电池２
46虽然低效率但材料成本低廉的薄膜硅太阳电池３
47在宇宙活跃的III-V族类型化合物半导体太阳电池
48III-V族化合物半导体的结晶构造及原子结合
49支持混晶效率40％的III-V族化合物半导体类型太阳电池
50低成本且爆发般普及的CdTe薄膜太阳电池
51CIGS薄膜太阳电池的结晶构造及物性
52CIGS薄膜太阳电池元件的构造及特性
53以有机化合物和碳的共同研究制造的电气有机太阳电池
54以氧化钛及色素产出电气的染料敏化太阳能电池
COLUMN数据资料诉说的太阳光发电真相３　太阳光发电有历年变化吗？

第5章为了太阳电池的半导体入门（上级篇）
55金属的光电效应无法应用于太阳电池　要是不增加高电压就无法取出光电流
56在半导体单体中无法制造太阳电池　光起电力需要半导体的接面
57半导体和金属．绝缘体的差异
58能隙决定的半导体的电气性质
59能隙决定的半导体的光学性质
60有机物的分子轨道及半导体能带构造的差异　以染料敏化太阳能电池为例
61原子聚集变成固态的话，便可以形成能带
62提供电子状态跃迁规则的费米分布
63杂质掺杂１　n型半导体及施体能阶
64杂质掺杂２　非本征半导体载子浓度的温度变化
65杂质掺杂３　p型半导体的电洞及受体能阶
66认识间接迁移１　回忆起运动量守恆定律吧！
67认识间接迁移２　考虑自由电子的波数
68认识间接迁移３　考虑週期性位势中的电子波
69认识间接迁移４　半导体的光吸收
70硅明明不是金属，为什么带有金属的光泽呢？
71半导体的电子真的比自由电子还轻吗？
COLUMN数据资料诉说的太阳光发电真相４　调峰的效果是？

第6章为了太阳电池的半导体元件入门（上级篇）
72太阳电池是二极体的一种　二极体的起源是名为二极管的真空管
73在pn接面界面上形成的空泛区及内藏电位差
74pn接面二极体的顺势方向特性　电流呈现指数函数般上升
75pn接面二极体的反方向特性　电流虽小，却大致有一定程度
76借由后表面电场（BSF）改善效率　太阳电池能带的断面构造
77延长少数载子寿命的钝化保护
78运用能隙决定转换效率　理论界限转换效率
COLUMN能源回收期间是2年以下

第7章今后的太阳电池（上级篇）
79以低成本的太阳电池为目标　减少材料．晶圆化成本方面
80以高效率的太阳电池为目标
81运用常见的材料温和地对待环境　太阳电池的元素战略
82撒哈拉太阳能孵化计画　把太阳电池制造的电力用于全世界
COLUMN回顾日本生态住宅15年
参考文献
索引