本书从半导体物理的基本概念出发，以pn结为基础全面介绍了理解太阳电池和发光二极管（LED）工作原理所需要的物理概念。对光子发射和吸收的理论有比较深入的阐述。将LED和太阳电池所涉及的半导体材料、电子和光学知识进行有机整合，对两种器件的结构、制作、各种因素对器件性能的影响等给出了深入浅出的讲解。
书中既有物理基础的论述，又十分注重应用，每章结尾都给出了大量习题和推荐的扩展阅读材料，是高等院校相关专业高年级本科生和研究生系统学习相关专业知识的良好教材，也可供从事太阳电池和LED研究和生产的人员阅读与参考。

前言
致谢
第1章半导体物理1
1.1引言1
1.2固体的能带理论1
1.3KronigPenney模型2
1.4Bragg模型6
1.5有效质量7
1.6能带中态的数目8
1.7能带填充10
1.8费米能级和空穴11
1.9载流子浓度12
1.10半导体材料21
1.11半导体能带图22
1.12直接带隙和间接带隙半导体24
1.13非本征半导体28
1.14半导体中的载流子输运32
1.15平衡和非平衡动力学35
1.16载流子扩散和爱因斯坦关系36
1.17准费米能级38
1.18扩散方程40
1.19陷阱和载流子寿命42
1.20合金半导体45
1.21小结47
扩展阅读49
习题49
第2章PN结二极管54
2.1引言54
2.2二极管电流56
2.3接触势58
2.4耗尽近似60
2.5二极管方程65
2.6反向击穿和齐纳二极管76
2.7隧道二极管78
2.8产生/复合电流79
2.9欧姆接触、肖特基势垒及肖特基二极管81
2.10异质结89
2.11交流（AC）和暂态特性90
2.12小结92
扩展阅读93
习题93
第3章光子发射和吸收98
3.1发光和吸收概述98
3.2光发射的物理99
3.3简谐辐射体101
3.4量子描述102
3.5激子104
3.6双电子原子107
3.7分子激子113
3.8能带至能带跃迁114
3.9光度学单位118
3.10小结121
扩展阅读122
习题122
第4章太阳电池126
4.1引言126
4.2光吸收128
4.3太阳辐射129
4.4太阳电池的设计和分析130
4.5薄太阳电池135
4.6太阳电池的产生率和深度的函数138
4.7太阳电池效率141
4.8硅太阳电池技术：准备硅片145
4.9硅太阳电池技术：太阳电池的后处理148
4.10硅太阳电池技术：先进生产方法151
4.11薄膜太阳电池：非晶硅152
4.12碲化物/硒化物/硫化物薄膜太阳电池157
4.13高效多结太阳电池159
4.14太阳能聚光系统160
4.15小结161
扩展阅读162
习题162
第5章发光二极管168
5.1引言168
5.2LED工作原理和器件结构169
5.3发射光谱172
5.4非辐射复合173
5.5光输出耦合174
5.6GaAs LED177
5.7GaAs1-xPx LED178
5.8双异质结AlxGa1-xAs LED179
5.9AlGaInP LED184
5.10Ga1-xInxN LED186
5.11增强外耦合和功率输出的LED结构191
5.12小结195
扩展阅读196
习题196
第6章有机半导体、OLED和太阳电池200
6.1有机电子学概述200
6.2共轭体系201
6.3聚合物OLED205
6.4小分子OLED209
6.5阳极材料212
6.6阴极材料212
6.7空穴注入层213
6.8电子注入层214
6.9空穴传输层214
6.10电子传输层217
6.11发光材料及过程218
6.12主体材料220
6.13荧光掺杂221
6.14磷光掺杂224
6.15有机太阳电池225
6.16有机太阳电池材料229
6.17小结231
扩展阅读233
习题233
附录238
附录A物理常数238
附录B半导体材料特性238
附录C玻尔兹曼分布函数239