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出版者:化学工业出版社

作者:张正华

出品人:

页数:325

译者:

出版时间:2006-3

价格:38.0

装帧:平装

isbn号码:9787502580032

丛书系列:

图书标签:

• 有机太阳能电池
• 塑料太阳能电池
• 光伏材料
• 新能源
• 可再生能源
• 有机光伏
• 聚合物太阳能电池
• 薄膜太阳能电池
• 太阳能转换
• 材料科学

《新能源的黎明：光伏技术的无限可能》 在人类追求可持续能源的漫漫征途中，太阳能一直以其清洁、丰富和取之不尽的特性，成为最为耀眼的明星。从最初的硅基太阳能电池，到如今蓬勃发展的新型光伏技术，每一次的突破都预示着一个更加绿色的未来。本书《新能源的黎明：光伏技术的无限可能》并非聚焦于某一种特定的太阳能技术，而是以广阔的视野，深入浅出地探讨了整个光伏产业的发展脉络、技术演进以及未来趋势，旨在为读者勾勒出一幅波澜壮阔的新能源画卷。 本书首先带领读者回顾了光伏技术的起源与发展。我们将一同追溯爱因斯坦对光电效应的深刻洞察，探索硅基太阳能电池的诞生与早期发展历程，理解其在过去几十年里如何一步步成为主流的能源解决方案。从晶体硅电池的效率提升，到多晶硅电池的成本降低，本书将详细解析这些关键的技术节点，以及它们如何共同推动了太阳能发电的普及。 然而，光伏技术的征程从未停止。随着对更高效率、更低成本、更灵活应用的不断追求，科学界和工业界涌现出了大量令人振奋的新兴技术。《新能源的黎明》将目光投向了这些前沿领域。我们将详细介绍钙钛矿太阳能电池的奇妙世界。你将了解到钙钛矿材料独特的晶体结构是如何赋予其卓越的光电转换能力，以及它们在溶液法制备、薄膜化、柔性化等方面的巨大潜力。本书将深入剖析钙钛矿太阳能电池面临的挑战，例如稳定性问题和铅的安全性担忧，并展示科研人员正在如何克服这些障碍，例如通过界面工程、添加剂的创新以及封装技术的改进，逐步走向商业化应用。 本书同样不会忽略有机太阳能电池在推动光伏技术发展中的独特贡献。你将理解有机半导体材料的分子结构是如何影响其吸光和载流子传输性能，以及它们如何实现轻质、柔性、半透明等传统硅基电池难以企尔及的特性。我们将探讨不同类型的有机半导体材料，如富勒烯衍生物、非富勒烯受体材料，以及它们在提高效率和延长寿命方面所取得的显著进展。本书还会详细阐述有机太阳能电池在建筑一体化光伏（BIPV）、可穿戴设备、便携式电子产品等领域的广阔应用前景。 除了钙钛矿和有机太阳能电池，本书还将触及其他备受瞩目的光伏技术。例如，量子点太阳能电池，通过纳米材料独特的量子效应，有望实现超高效率的能量转换。染料敏化太阳能电池（DSSC），以其独特的结构和对弱光的优异表现，在室内光照和装饰性应用中展现出独特魅力。铜铟镓硒（CIGS）太阳能电池和碲化镉（CdTe）太阳能电池等薄膜技术，以其成本优势和良好的光电性能，在光伏市场上占据重要地位。本书将逐一剖析这些技术的原理、优势、挑战以及它们在未来光伏技术图谱中的定位。 《新能源的黎明》不仅关注技术本身，更将深入探讨光伏产业的生态系统。我们将分析光伏电池的制造流程，从材料提纯、晶体生长、电池片制备，到组件封装，揭示每一个环节的关键技术和成本控制策略。本书还将深入研究光伏系统的设计与安装，包括光伏阵列的选址、倾角优化、逆变器选择，以及电网接入和储能技术的发展，这些都是将太阳能转化为可用电能不可或缺的环节。 此外，本书还将关注光伏技术的社会经济影响。我们将探讨光伏发电如何改变能源结构，降低碳排放，应对气候变化。同时，也会分析光伏产业的经济效益，包括创造就业机会、推动经济增长，以及其在能源独立和国家安全方面的战略意义。本书还将讨论光伏技术的政策支持、市场机制以及国际合作，这些因素共同塑造着光伏产业的未来。 最后，本书将展望光伏技术的未来发展趋势。我们将探讨如何进一步提升光伏电池的能量转换效率，如何降低制造成本，如何提高产品的可靠性和寿命。同时，本书也将关注光伏技术的创新应用，例如与人工智能、物联网的融合，以及在太空探索、农业现代化等领域的潜力。 《新能源的黎明：光伏技术的无限可能》是一本面向所有对清洁能源感兴趣的读者，包括学生、研究人员、工程师、政策制定者以及普通大众的书籍。它旨在提供一个全面、深入且易于理解的光伏技术概览，激发读者对这项革命性技术的兴趣，并为共同构建一个可持续能源的未来贡献一份力量。本书的愿景是，通过对光伏技术无限可能的探索，点亮一个更加光明、绿色、繁荣的明天。

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这本书的结构安排非常有条理，逻辑性极强，读起来顺畅且富有启发性。它不是一本简单的技术手册的堆砌，而更像是一位资深专家精心规划的知识地图。在深入探讨了传统的小分子和聚合物体系后，它紧接着就转入了对新兴材料，特别是非富勒烯受体（NFAs）的专题讨论。这部分内容紧跟学术前沿，清晰地解释了NFA如何解决了传统富勒烯受体在吸收光谱和能级匹配上的局限性，并展示了效率如何突破18%甚至更高的里程碑。更值得称赞的是，书中对“缺陷工程”的论述，即如何通过引入缺陷或调整界面修饰层来调控电荷转移和提取效率，这种对细节的关注体现了作者深厚的学术功底。读完相关章节，我感觉自己对如何设计下一代高性能光伏材料有了一个更清晰的思路框架。它不仅仅是告诉我们“是什么”，更多的是引导我们思考“为什么是这样”以及“如何才能做得更好”。

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这本书的语言风格和表达方式，对我来说是一种非常愉悦的阅读体验。它不像某些专业文献那样充斥着晦涩难懂的行话和复杂的数学推导，虽然它涉及的理论深度足够，但作者总是能找到一种非常“人性化”的方式来解释复杂现象。例如，在描述材料薄膜的微相分离结构时，它没有简单地抛出一个“相分离”的术语，而是将其比喻成“油水分离”的动态过程，并详细解释了温度、溶剂挥发速率如何像厨师掌握火候一样影响最终的“成品口感”——也就是薄膜的形貌。这种生动且精准的比喻，极大地降低了理解门槛。每当遇到关键公式时，作者都会在旁边配上简短的文字解释其物理意义，而不是让读者陷入公式本身的泥潭。总的来说，这本书成功地搭建了一座从基础科学到工程实践的坚实桥梁，无论是高年级本科生、研究生，还是希望快速了解该领域全貌的研发工程师，都能从中受益匪浅，获得极高的阅读满足感。

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我尝试着从应用和工程实现的角度来评估这本书的价值。老实说，很多技术书籍在理论讲得头头是道之后，在实际制造工艺上往往一带而过，但这本《有机太阳电池与塑料太阳电池》在这方面表现得相当出色。它系统地介绍了当前主流的溶液加工技术，比如旋涂、狭缝涂布（Slot-Die Coating）以及喷墨打印等。对于塑料太阳能电池而言，大规模、低成本的卷对卷（Roll-to-Roll）制造是实现商业化的关键。书中详细分析了不同涂布速度和干燥条件对最终器件性能的敏感性，甚至讨论了溶剂残留、层间形貌控制等“工程细节”问题，这些都是实验室研究者在走向产业化时必然会遇到的“拦路虎”。我发现，书中对封装技术的部分也给予了足够的篇幅，这非常重要，因为有机材料的稳定性一直是其商业化进程中的阿喀琉斯之踵。它不仅指出了氧气和水汽的侵蚀机制，还比较了不同阻隔材料（如原子层沉积的氧化物层）的优劣，这种全生命周期的考量，极大地拓宽了我对柔性光伏系统整体解决方案的认知。

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我必须承认，从一个对能源经济和政策有一定了解的读者的角度来看，这本书为我提供了关键的技术支撑点。在讨论有机和塑料电池的商业前景时，它并没有陷入盲目乐观的宣传，而是非常务实地分析了其在特定应用场景下的竞争优势。比如，在室内光照（Indoor PV）、可穿戴设备、建筑一体化光伏（BIPV）这些对柔性和轻质有极高要求的领域，有机电池的低光强效率和高柔韧性使其具备了无可替代的地位。书中引用了一些成本分析模型，对比了基于溶剂加工和传统光刻技术的成本差异，这让我对“塑料电池的制造成本究竟能否低于晶硅”这一核心问题有了更细致的理解。此外，书中对环境影响的讨论也十分负责任，提到了材料的可回收性和潜在的毒性问题，这反映了作者具备跨学科的视野，不仅仅局限于纯粹的物理化学层面，更关注技术对社会的长期影响。这种全面的视角，让这本书的价值超越了一般的教科书范畴。

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这本《有机太阳电池与塑料太阳电池》的书籍，从我拿到手的那一刻起，就给我一种非常扎实和前沿的感觉。我对光伏技术领域一直有浓厚的兴趣，尤其是在传统硅基电池面临效率瓶颈和成本压力的今天，柔性、轻质的有机和塑料太阳能电池无疑代表着未来的一个重要方向。这本书的开篇章节，对有机半导体材料的基本原理、分子结构与光电性能之间的内在联系做了非常深入的剖析。它没有停留在浮于表面的概念介绍，而是深入到了激子生成、分离、传输以及电荷收集的微观机制，这一点对于我这样希望深入理解底层科学的读者来说，简直是福音。作者在描述这些复杂物理过程时，巧妙地运用了类比和清晰的图示，使得即便是初次接触这些前沿物理概念的读者也能逐步领会其精髓。特别是关于体异质结（BHJ）概念的阐述，它详细对比了不同给体和受体材料的能级匹配，以及它们在薄膜形貌控制中的作用，这为我理解如何通过材料设计优化电池性能提供了坚实的理论基础。我特别欣赏它在理论与实验数据之间的平衡，引用了大量近期的研究成果作为佐证，让这本书的观点具有极强的说服力和时效性。

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