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全书共9章：1.传统的三维结构光伏材料，包括Si， 碲化镉（CdTe）， 铜铟硫（CIS），铜铟镓硫（CIGS），砷化镓（GaAs）， 氧化锌（ZnO）等。主要介绍结构设计过程对各项参数的不断优化，尤其是一些微纳米结构的设计。但是如何将微纳米结构中得到的高效率用于大规模实际应用仍是一个巨大的挑战；2. Cu2ZnSn（S，Se）4 （CZTSSe） 光伏材料。该材料最大的优势是所含元素地表储量丰富，成本低廉。本章主要介绍了CZTSSe材料不同的制备方法，包括脉冲激光沉积，磁控溅射、气相沉积等；3.详细分析Cu2ZnSnS4类型材料，通过元素替换和组分调控，实现能带调节与缺陷控制，最终得到最优的组合方式；4.ZnO光伏材料。介绍n型、p型和共掺杂的ZnO， 实现了结构调控与性能优化；5.利用可见光在TiO2/Metal/CdS三明治结构中实现产氢与光降解过程。主要介绍材料制备和表征方法，并对反应机理进行了分析；6.有机光伏材料。有机材料制备成本低廉，同时具有极好的可印刷性，是未来光伏电池领域极具应用潜力的材料之一；7.有机半导体光伏材料中的{米调控。通过掺杂和热处理等手段，实现能带的调控和最优的光伏性能；8.光伏电池的表征手段；9.太阳能光伏电池的实际应用。
12界面效应界面结构与状态(包括界面形成的肖特基势垒高度、界面层厚度等)对铁电薄膜光伏特性有重要影响。电极配置不同,铁电薄膜的界面结构与状态就不同,从而对光伏特性产生显著影响。常用的上电极有Au,Pt,La07Sr03MnO3(LSMO),Sn∶In2O3(ITO)等,下电极有Pt,Ir,Nb∶SrTiO3(Nb∶STO),SrRuO3等。姚魁等[27]采用三种电极配置(Au/PLZT/Pt,Au/PLZT/Nb∶STO,LSMO/PLZT/Nb∶STO)制备了“三明治”型的(Pb0.97La0.03)(Zr0.52Ti0.48)O3(PLZT)铁电薄膜,通过研究电极与光伏特性的关系发现:LSMO/PLZT/Nb∶STO和Au/PLZT/Nb∶STO薄膜具有远高于Au/PLZT/Pt的光生电流(如图3所示),这是由于下电极Nb∶STO与薄膜更匹配,缺陷更少,从而使光生载流子寿命更长。上电极为LSMO的薄膜光生电流远高于Au上电极,这是因为电极的介电常数对屏蔽电荷分布和光伏输出有显著影响,屏蔽效应越强,光伏输出越小。介电常数约为6较小的Au电极在铁电薄膜和电极间的屏蔽电荷更集中,屏蔽效应更强;而LSMO的介电常数约800较大,屏蔽效应较弱。R.Ramesh等[17]发现:BFO薄膜的光生电流和光生电压与界面的肖特基势垒高度存在对应关系,但无法区分极化和肖特基势垒对光伏特性所作的贡献。而沈明荣等[13]在对PZT铁电薄膜研究时发现光生电流既与PZT/Pt界面肖特基势垒引起的内建电场有关又与极化引起的退极化场有关,并提出了一种模型区分肖特基势垒和极化对光生电流的贡献,发现:PZT薄膜中的由定向极化引起的光生电流正比于2Pr(剩余极化强度),而由肖特基势垒的内电场引起的光生电流与薄膜厚度成反比,其中界面势垒起主要作用。同时,沈明荣等[26]在对比研究剩余极化强度基本相同的PZT和BNT铁电薄膜的界面效应与光生电流关系时发现:PZT薄膜的光生电流大于BNT薄膜(如图2(b)所示),Pt/PZT/Pt和Pt/BNT/Pt结构的上、下电极与薄膜形成的肖特基势垒高度分别为029和076eV,064和072eV,这说明电极与铁电薄膜形成的上、下界面非对称程度越大,产生光生电流越大。此外,界面势垒引起的光生电流不仅与势垒高度有关,还与界面层厚度相关,通过薄膜退火工艺可以调控界面层厚度,从而实现光伏特性的有效控制[28]。李润伟等[29]采用透明氧化物电极ITO作为上电极制备了ITO/BFO/Pt,发现:ITO/BFO/Pt相比使用金属电极的Au/BFO/Pt,其光电转换效率增大了25倍;在450μW/cm2的光强和0V偏压下,相应的光电流从02nA增加到200nA,光电导提高了1000倍,认为这主要是两方面引起的:一是ITO透明电极对可见光有更大的吸收使更多的可见光透过电极入射到BFO薄膜上,使BFO薄膜吸收了更多的可见光;二是ITO/BFO界面形成了更大的退极化电场,使光生电子、空穴更易分开。
13尺度效应铁电薄膜的尺度包括膜厚、晶粒尺寸、电畴尺寸。一般而言,随着膜厚的减小,光生电压逐渐下降,光生电流逐渐增大。姚魁等[12,25]发现:膜厚在260~1500nm范围时,光生电流随着PLZT膜厚减小PbZr0.2Ti0.8O3薄膜,研究其光伏特性与晶粒尺寸关系时发现:PZT薄膜的开路光电压Voc和短路光电流Isc随晶粒尺寸均先增加后减小,峰值出现在平均晶粒尺寸为40nm处,此时Voc=096V,Isc=577nA(如图5所示),当PZT薄膜晶粒尺寸小于40nm时,短路光电流Isc和开路光电压Voc有较大幅度的降低,这可能是因为PZT薄膜晶粒尺寸达到其铁电临界尺寸,电畴结构消失所致。但R.Ramesh[19]却发现了一个独特的现象:单畴结构的BFO薄膜的光生电压随膜厚增大而无明显变化。多晶铁电薄膜的晶界、电极与薄膜界面上均存在空间电荷,这将直接影响到铁电薄膜的光伏特性。沈明荣等[24]研究在不同气氛和退火温度下制备的PZT铁电薄膜光伏特性时发现:在氧气中700℃退火得到的PZT薄膜具有最大的光生电流(如图6所示),这是因为这种薄膜具有最低的空间电荷密度,且漏电流特性表明其上、下界面的势垒高度最不对称,这都使得其光生电流最大。
2、设置成本控制专员,明确其职责。建立以责任成本中心,进行事前分解、事中控制和事后考核的成本核算体系,将责任指标细化分解到职能部门、生产班组直至个人,做到权责分明,有效地控制成本,不断改善经营管理,提高经济效益。太阳能光伏设备制造业经历了2011以来国内光伏产能严重过剩,市场过度依赖外需,国内光伏企业陷入困境的局面。2013年以来,国家先后出台多项支持政策,扩大国内市场,拉动内需,引导国内光伏行走上持续健康发展道路。据太阳能光伏行业门户网站—太阳能光伏网,2014年6月19日资讯,贸易协会SEMI报告,随着2014年第一季度订单出货比强劲反弹至1.24,全球范围内光伏制造设备订单出现明确的复苏信号。2015年4月7日资讯,面对国际新兴市场的逐步开拓和国内市场的迅速启动,一度饱受困扰的中国光伏产业开始回暖。2015年,伴随国内市场不断扩大,国家对智能电网建设的重视程度不断提高以及新型工业化和城镇化建设的推进,太阳能光伏的战略地位不断凸显,未来光伏制造设备和关键辅料领域国内具有十分广阔的发展空间。面对如此广阔的市场,光伏设备制造公司要把握机遇,切实做好管理,控制成本,提高光伏设备产品的市场竞争力,使公司在市场竞争的环境下生存、发展和壮大。
光伏发电出现于20世纪50年代,但由于成本原因,并未推广使用。1973年爆发的世界石油危机,使得世界各国开始关注太阳能――这一清洁、可再生能源。将光伏发电与建筑结合的概念出现于20世纪90年代币安——比特币、以太币以及竞争币等加密货币的交易平台。1991年,德国旭格公司首次提出了光伏发电与建筑集成化(一体化)(Building Integrated Photovoltaic,简称BIPV)的概念。同年,德国政府也率先提出“1000光伏屋顶”计划,1998年又提出“十万光伏屋顶”计划;1997年6月,美国总统克林顿宣布了太阳能“百万屋顶计划”(Million Solar Roofs Initiative),准备在2010年以前,在100万座建筑物上安装太阳能热利用与太阳能光伏发电系统; 2010年,美国参议院批准了“千万太阳能屋顶”法案。据中国政府的“十一五”规划,预计在2020年,城市屋顶系统和大型标志性建筑的光伏系统应用达到5万千瓦。广义的光伏与建筑物结合主要有两种形式:第一类是建筑与光伏系统结合,即将封装好的太阳能组件阵列衣服在建筑物上,建筑物作为光伏阵列的支撑物。第二类是建筑与光伏器件结合,即将光伏组件作为建筑材料,在建筑结构设计中应用于建筑物的屋顶、外墙、窗户等。常见的光伏屋顶系统按照楼顶类型不同可以分为:倾斜屋顶上安装的光伏系统、平屋顶(楼顶)安装的光伏系统;按照安装方式不同,可以分为:附着式结构与嵌入式结构。
