“太阳能电池技术与应用”是一本专业课，是新能源材料与器件专业的必修课程。该课程开设的目的是为了让新能源专业的学生能够掌握半导体材料的各项性质的基础，掌握太阳能电池的基本工作原理、设计和制造工艺方面的基础知识，对太阳能电池有全面的认识，为学生在毕业后从事光伏及其相关行业工作奠定基础。

    该课程分为理论部分与实验部分，理论部分主要是介绍太阳能光伏发电系统、太阳能电池的基础知识、电池的工作原理及晶体硅/非晶硅太阳能电池的制造工艺，让大家建立太阳能电池的基本理论框架；课内实验部分主要让大家结合所学习的理论知识，来尝试制备太阳能电池器件。

    该课程理论结合时间，线上结合线下，通过多种授课方式及手段来进行课程讲解，有利于帮助大家更深入、深刻地理解相关的基本理论知识。

• 课程介绍
• 教学大纲
• 第一章 太阳能发电概述
  • 1.1-1.2 开发利用太阳能的重要意义及太阳能发电的特点
  • 1.3-1.5 太阳能发电的发展及世界太阳能发展概况
  • 第一章拓展——未来30年，杀不死的中国光伏如何改变世界？
• 第一章 考试
• 第二章 太阳能光伏发电系统
  • 2.1-2.3.1 太阳能光伏发电的工作原理、运行方式及系统的组成(1)
  • 2.3.2 太阳能光伏发电系统的组成(2)
  • 2.3.3 太阳能光伏发电系统的组成(3)
  • 2.4 太阳能光伏发电系统设计
• 第二章 考试
• 第三章 太阳能电池的应用
  • 3.1-3.7 太阳能电池的应用
  • 3.8-3.11光伏建筑与光伏发电
• 第三章 考试
• 前三章 测试一
• 前三章 测试二
• 第四章 太阳能电池基础知识
  • 4.1-4.2 半导体材料与能带模型
  • 4.3.1 载流子之一：载流子简介
  • 4.3.2 载流子之二： 载流子的输运与载流子的产生和复合
  • 4.3-4.4 载流子的产生和复合与光学减反射膜
  • 4.5 PN结特性
  • 4.6-4.7 单晶硅与太阳光辐照
  • 第四章 复习
• 第四章 考试一
• 第四章 考试二
• 第四章 测试一
• 第四章 测试二
• 第五章 太阳能电池工作原理
  • 5.1-5.2 太阳能电池的分类与PN结的形成及内建电场
  • 5.2 PN结的反偏压与正偏压
  • 5.3-5.4 晶体硅太阳能电池与光电流和光电压
  • 5.5-5.7 漂移电场的作用、背电场电池及太阳能电池的重要参量
  • 5.8-5.9 太阳能电池光电转换效率及其影响因素
• 第五章 考试一
• 第五章 考试二
• 第五章 测试一
• 第五章 测试二
• 第六章 考试
• 第六章 晶体硅太阳能电池制造工艺
  • 6.1 硅材料制备之一： 高纯多晶硅的制备
  • 6.1 硅材料制备之二：单晶硅棒、多晶硅锭、片状硅及太阳能级硅的制备与硅片加工
  • 6.2 晶体硅太阳能电池制造之一：硅片的选择与表面处理
  • 6.2 晶体硅太阳能电池制造之二：硅片的表面处理与扩散制结
  • 6.2 晶体硅太阳能电池制造之三：扩散制结、周边腐蚀、去磷硅玻璃与制作上、下电极
  • 6.2 晶体硅太阳能电池制造之四：烧结、蒸镀减反射膜与电池的检验测试
  • 6.3 太阳能电池组件的封装(1)
  • 6.3 太阳能电池组件的封装(2)
  • 6.4 高效率晶体硅太阳能电池
  • 第六章 参考资料——太阳能电池板批量生产的制作方法及工艺过程
• 第六章 测试
• 第七章 非晶硅薄膜太阳能电池
  • 7.1 非晶硅太阳能电池的产生与理论基础
  • 7.2-7.3 非晶硅薄膜太阳能电池的初期发展过程与电池基本工艺
  • 7.3-7.4 非晶硅薄膜太阳能电池的制造工艺与发展展望
• 第七章 考试
• 第七章 测试
• 第八章 课内实验
  • 实验1——染料敏化太阳能电池中的TiO2工作电极的制备实验
  • 实验2——染料敏化太阳能电池中的电解质制备及天然染料的提取
  • 实验3&4——染料敏化太阳能电池的组装及性能测试
  • 实验5——单晶硅太阳能电池的制备

    通过本课程的学习，使同学们能够在掌握半导体材料的各项性质的基础上，重点掌握太阳能电池的基本工作原理、设计和制造工艺方面的基础知识，对太阳能电池有全面的认识，为高校新能源专业的本科毕业生在毕业后从事光伏及其相关行业工作奠定基础。

《固体物理》、《半导体物理》