本書是“十二五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材的修訂版,入選“十三五”職業(yè)教育國家規(guī)劃教材,從太陽發(fā)光的基本過程出發(fā),講述了太陽輻射的特性,半導體與PN結(jié)基礎,太陽能電池的原理、特性及設計,太陽能電池片和組件的裝配,光伏系統(tǒng)的設計及其應用。書中配套了二維碼,即掃即學。
本書不僅可以作為職業(yè)院校太陽能光伏等新能源相關專業(yè)的教材,也可作為新能源光伏工程技術人員和技術工人的培訓教材和參考用書。
學習情境一太陽光特性與應用1
1.1光及其特性的認識1
1.2熱輻射與波的認識2
1.3到達地面的熱輻射3
1.4影響太陽輻射的因素4
1.5人類活動與溫室效應6
1.6地球運動與逐日系統(tǒng)6
1.7計算日照數(shù)據(jù)10
1.8光伏技術與量子力學19
習題1 20
學習情境二硅半導體與非晶硅材料21
2.1半導體材料21
2.2半導體的種類24
2.3光能的轉(zhuǎn)換吸收26
2.4電子-空穴對的產(chǎn)生與復合27
2.5光生伏打與PN結(jié)27
習題2 29
學習情境三太陽能電池性能30
3.1光照的影響31
3.2光譜響應32
3.3溫度的影響33
3.4寄生電阻的影響33
習題3 34
學習情境四太陽能電池技術指標和設計35
4.1光電轉(zhuǎn)換效率36
4.2光學損失36
4.3復合損失38
4.4上電極設計39
4.5實驗室電池與工業(yè)要求的對比41
4.6激光刻槽-埋柵太陽能電池(BCSC)42
習題4 43
學習情境五光伏電池片和組件裝配44
5.1場地條件和要求45
5.2電池片制造工藝與檢測技術46
5.3光伏電池組件設計50
5.4光伏電池分選56
5.5光伏電池塊互連64
5.6光伏電池組件疊層69
5.7玻璃清洗70
5.8光伏電池組件層壓71
5.9光伏電池組件組框74
5.10光伏電池組件測試79
5.11光伏電池組件成品完善80
習題5 81
學習情境六獨立光伏系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設計83
6.1獨立光伏系統(tǒng)組成84
6.2電池組件84
6.3選擇蓄電池86
6.4鉛酸蓄電池86
6.5其他蓄電池設備88
6.6功率調(diào)節(jié)與控制89
6.7系統(tǒng)平衡器件91
習題6 94
學習情境七獨立光伏系統(tǒng)設計95
7.1獨立系統(tǒng)96
7.2系統(tǒng)利用率97
7.3混合系統(tǒng)97
7.4光伏系統(tǒng)的簡易設計方法98
7.5圣第亞國家實驗室的方法102
7.6《澳大利亞標準AS4509.2》102
7.7系統(tǒng)設計軟件103
習題7 103
學習情境八特殊環(huán)境下的光伏應用104
8.1特殊環(huán)境要求105
8.2照明105
8.3太陽能汽車107
8.4人造衛(wèi)星上的應用108
8.5輔助海洋航行109
8.6通信110
8.7陰極保護111
8.8供水系統(tǒng)113
8.9室內(nèi)使用的光伏消費產(chǎn)品114
8.10電池充電器115
8.11制冷與冷藏115
8.12遠程監(jiān)測及氣象監(jiān)測117
習題8 117
學習情境九偏遠地區(qū)供電系統(tǒng)118
9.1偏遠地區(qū)的供電策略119
9.2偏遠地區(qū)用電負荷特點及事故性質(zhì)124
9.3國外新技術126
9.4中國對于偏遠地區(qū)供電的相關政策127
9.5中國偏遠地區(qū)供電案例128
習題9 132
學習情境十光伏并網(wǎng)系統(tǒng)133
10.1光伏并網(wǎng)系統(tǒng)現(xiàn)狀133
10.2光伏電站接入電網(wǎng)技術規(guī)定134
10.3光伏系統(tǒng)在建筑上的應用141
10.4最大功率跟蹤MPPT147
10.5小規(guī)模分散光伏并網(wǎng)系統(tǒng)的應用152
10.6大容量集中光伏發(fā)電站153
10.7安全155
10.8光伏發(fā)電的價值157
10.9國際光伏市場161
習題10 165
參考文獻166