太陽能光伏發(fā)電應用原理

前言

　　太陽能作為新能源和可再生能源的一種，因其清潔環(huán)保，永不衰竭的特點，受到世界各國的青睞。太陽能是21世紀最有潛力的能源，太陽能產(chǎn)業(yè)是新興的朝陽行業(yè)，具有較高的投資價值。充分開發(fā)利用太陽能，對于節(jié)約常規(guī)能源、保護自然環(huán)境、促進經(jīng)濟發(fā)展都有極為重要的現(xiàn)實意義和深遠的歷史意義。國家需要大量的光伏技術人才和研究型人才，人才培養(yǎng)需要針對性的教材和相關的參考書，為滿足這一需要，筆者撰寫了本書。為了讓讀者學好太陽能光伏發(fā)電的各種實際應用與設計，本書第1章介紹了我國和世界各國開發(fā)、利用和研究太陽能的情況；第2章介紹了一些光學的基本知識，為學好后續(xù)太陽能有關知識創(chuàng)造條件；第3章主要敘述了太陽的結構、太陽能的傳遞與輻射以及我國的太陽能資源等內(nèi)容；第4章介紹了一些電工學的基本知識，是為了進一步講好太陽能光伏發(fā)電的原理；第5章先由制造太陽能電池材料金屬硅的制備講起，再講述太陽能電池組和光伏方陣的設計與安裝；第6章主要介紹了太陽能光伏發(fā)電的儲能裝置，即鉛酸蓄電池的內(nèi)容；第7章講述逆變器的知識，以滿足大多數(shù)用戶負載的需要；第8章不但敘述了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理及組成，而且重點闡述了太陽能光伏發(fā)電的獨立系統(tǒng)、并網(wǎng)系統(tǒng)及其簡單設計。本書內(nèi)容深入淺出，全面系統(tǒng)，簡明易懂，可用作高職高專院校的專業(yè)教材，也可供太陽能利用技術的工程技術人員學習參考。本書在寫作過程中，得到江西省渝州科技職業(yè)技術學院的董事長兼校長楊名權和督導員、黨委書記易光華的親切關懷和一些學生的大力支持，在此表示深切的謝意！目前世界各國、特別是我國太陽能開發(fā)與利用已經(jīng)進入到空前發(fā)展的時代，筆者深感水平有限，書中不妥之處在所難免，懇切希望讀者、學者批評并提出建議。

內(nèi)容概要

　　《太陽能光伏發(fā)電應用原理》由淺入深地介紹了太陽能的開發(fā)、利用、研究情況，闡述了光學、電學的一些相關基礎知識；并對材料、儲能裝置、逆變器等幾方面進行了系統(tǒng)講述，最后不但敘述了太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的原理及組成，而且還闡述了太陽能光伏發(fā)電的獨立系統(tǒng)和并網(wǎng)系統(tǒng)及其設計。《太陽能光伏發(fā)電應用原理》可用作高職高專院校的專業(yè)教材，也可供太陽能利用技術的工程技術人員參考學習。

書籍目錄

第1章 緒論1.1 太陽能發(fā)展的歷程1.2 利用太陽能的優(yōu)勢和不足之處1.2.1 優(yōu)點1.2.2 缺點1.3 太陽能產(chǎn)業(yè)利用現(xiàn)狀和發(fā)展前景1.3.1 全球太陽能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展前景1.3.2 我國太陽能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展前景1.4 最新研究動態(tài)1.5 太陽能利用中的經(jīng)濟問題1.6 學習本課程應達到的要求復習題第2章 太陽能光伏發(fā)電光學原理2.1 光的反射和折射2.1.1 光的反射定律2.1.2 光的折射定律2.2 光的漫反射、干涉和逆向反射2.2.1 光的漫反射2.2.2 光的干涉2.2.3 光的逆向反射2.3 光的散射2.4 光的輻射2.5 到達地面的太陽輻射2.5.1 直接輻射2.5.2 散射輻射2.5.3 總輻射2.5.4 日照與日照百分率2.6 光電學說2.6.1 光的速度2.6.2 光的本質(zhì)2.6.3 普朗克恒量與愛因斯坦學說復習題第3章 太陽和太陽能3.1 太陽基本物理參數(shù)及結構3.1.1 太陽基本物理參數(shù)3.1.2 太陽的結構3.1.3 太陽的成分3.2 地球的經(jīng)度和緯度3.2.1 緯線與緯度3.2.2 經(jīng)線與經(jīng)度3.3 太陽高度角和方位角3.4 太陽常數(shù)與太陽光譜3.4.1 太陽常數(shù)3.4.2 太陽光譜3.5 太陽能的來源3.6 太陽能量的傳遞和輻射3.6.1 太陽能量的傳遞3.6.2 太陽能量的輻射3.7 太陽能儲存方式3.8 我國太陽能資源復習題第4章 太陽能光伏發(fā)電電學原理4.1 自由電子和自由電子的濃度4.2 自由電子的遷移率和電導率4.3 半導體與金屬導體導電的機理4.4 半導體二極管的物理特性4.4.1 半導體二極管的單向?qū)щ姮F(xiàn)象4.4.2 PN結的特性4.5 半導體的能帶結構4.6 光電導4.7 半導體二極管的伏安特性4.7.1 正向特性4.7.2 反向特性4.7.3 反向擊穿電壓復習題第5章 太陽能電池材料及加工工藝5.1 硅太陽能電池材料的優(yōu)異性能5.2 硅太陽能電池的制備5.2.1 冶金級硅的生產(chǎn)5.2.2 硅太陽電池材料的分類5.2.3 多晶硅5.2.4 單晶硅5.2.5 非晶硅太陽電池5.3 硅片的切割5.4 太陽能電池片的制造5.5 太陽能電池組和光伏方陣5.5.1 太陽電池組結構及其作用5.5.2 太陽能電池（組件）生產(chǎn)工藝流程5.6 太陽能電池方陣的設計和安裝5.6.1 太陽能電池陣列的角度的設計5.6.2 太陽能電池方陣的安裝與維護5.7 最大功率點跟蹤控制復習題第6章 太陽能光伏發(fā)電儲能裝置6.1 鉛酸蓄電池分類6.2 鉛酸蓄電池的組成6.3 鉛酸蓄電池的基本概念6.4 蓄電池充、放電6.4.1 蓄電池充、放電的原理6.4.2 充電時的管理6.4.3 放電時的管理6.4.4 蓄電池自放電6.5 蓄電池的深度放電6.6 鉛酸蓄電池的容量6.7 極板化成6.8 鉛酸蓄電池的電動勢6.9 鉛酸蓄電池的功率和效率6.10 鉛酸蓄電池的內(nèi)電阻6.11 鉛酸蓄電池的失效原因及其修復方法6.11.1 鉛酸蓄電池失效的原因6.11.2 影響鉛酸蓄電池壽命的因素6.12 鉛酸蓄電池對環(huán)境的污染6.13 控制器的幾種基本電路和工作原理6.13.1 單路旁路型充放電控制器6.13.2 單路串聯(lián)型充放電控制器復習題第7章 光伏逆變器7.1 逆變器的概念7.2 逆變器的分類7.3 波形逆變器7.3.1 方波逆變器7.3.2 階梯波逆變器7.3.3 正弦波逆變器7.4 逆變器的工作原理7.5 對逆變器的基本要求7.6 逆變器的操作與維護7.6.1 操作要點7.6.2 維護檢修7.7 主要技術參數(shù)的控制及保護7.7.1 主要技術參數(shù)的控制7.7.2 維護7.8 逆變器的選用7.9 產(chǎn)品簡介7.9.1 SQ系列太陽能逆變器7.9.2 離網(wǎng)發(fā)電光伏充電控制器設備產(chǎn)品簡介7.9.3 DH系列太陽能逆變器7.10 光伏并網(wǎng)逆變器7.10.1 對光伏并網(wǎng)逆變器的要求7.10.2 光伏并網(wǎng)逆變器的工作原理7.10.3 光伏并網(wǎng)逆變器逆變電路的控制電路7.10.4 并網(wǎng)逆變器產(chǎn)品復習題第8章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)8.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)原理及組成8.1.1 光伏系統(tǒng)的工作原理8.1.2 光伏系統(tǒng)的組成8.1.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)的分類8.2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計8.2.1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設計的影響因素8.2.2 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)設計的技術條件8.2.3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的簡易設計方法8.2.4 系統(tǒng)優(yōu)化的設計8.3 光伏發(fā)電系統(tǒng)運行方式的優(yōu)勢8.4 太陽能并網(wǎng)系統(tǒng)的安裝8.5 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)應用實例復習題

章節(jié)摘錄

　　5.2.1 冶金級硅的生產(chǎn)　　因為先有冶金硅才有各種硅太陽能電池，所以先從冶金硅講起。硅如同碳一樣是鋼鐵的最基本成分，硅的存在可以明顯提高鋼的強度、硬度、耐磨性和淬透性，因此硅是鋼鐵工業(yè)最主要的材料之一，生產(chǎn)量非常大，全球年產(chǎn)量大約有1×10st。冶金級硅是利用二氧化硅（如石英或砂子）與碳（木材、焦炭和煤的混合物）作為原材料，在大型電弧爐中進行冶煉。溫度在15。0℃時，液態(tài)硅（純度為98％～99％）出爐，并經(jīng)吹氧或氧／氯混合氣體進一步提純到99.5％，然后將這樣的液態(tài)硅傾倒入淺槽，凝固并分成碎塊。典型的電弧爐生產(chǎn)能力為lt／h冶金級硅。采用新的原料填充方式（石英塊和砂子坯塊混合物），電能耗可降低到13kw·h／kg。　　5.2.2 硅太陽電池材料的分類　　太陽能光伏電池及其他的半導體器件要求硅的純度比冶金級硅高，所以必須對冶金硅進行提純。硅基太陽電池材料有晶體硅材料和薄膜材料硅材料。晶體硅材料又分為單晶硅、多晶硅和帶狀硅材料。薄膜硅材料可分為a-si、多晶和微晶硅材料。一般將硅太陽電池分為多晶硅、單晶硅、非晶硅電池和薄膜電池等，目前，多晶硅和單硅晶電池用量最大，非晶硅電池用于一些小系統(tǒng)和計算器輔助電源等?！　。?）多晶硅電池　　多晶硅太陽電池產(chǎn)量基本上與單晶硅電池相當，甚至更大，是光伏電池市場主要產(chǎn)品之一，與單晶硅電池相比，多晶硅電池價格較低，商品多晶硅電池組件轉(zhuǎn)換效率一般為12 9／6-14％，目前已制出轉(zhuǎn)換效率達17％-19.8％的多晶硅。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    太陽能光伏發(fā)電應用原理 PDF格式下載

---