太陽能光伏學(xué)

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)概述太陽能光伏發(fā)電的特性、基本原理、系統(tǒng)組成和實際應(yīng)用。第1章主要概述太陽能及其利用背景、意義以及目前光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r；第2章重點闡述太陽電池的工作原理及其主要特性；第3章介紹常用太陽能光電材料（如晶體硅太陽電池、薄膜太陽電池）的基本性質(zhì)、制備原理、制備技術(shù)以及太陽電池結(jié)構(gòu)；第4章概述光伏發(fā)電系統(tǒng)的種類、組成及其工作原理；第5章詳細(xì)介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計，如蓄電池容量的設(shè)計、太陽電池方陣的設(shè)計；第6章按類別介紹光伏發(fā)電系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用情況，并介紹一些典型的應(yīng)用范例。本書可作為應(yīng)用型高等院校的半導(dǎo)體物理與器件、材料科學(xué)與工程、光伏材料加工與應(yīng)用等專業(yè)的師生作為教材，也可作為高職高專太陽能光伏產(chǎn)業(yè)硅材料技術(shù)、光伏技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的教材，還可供從事太陽能光伏相關(guān)行業(yè)研究和開發(fā)的工程技術(shù)人員參考使用。

書籍目錄

第1章 太陽能及其利用概述
　1．1 開發(fā)利用太陽能的意義
　1．2 太陽能與太陽輻射
　1．3 太陽能的利用
　1．4 太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r
第2章 太陽電池的工作原理及其特性
　2．1 半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)
　2．2 太陽電池工作原理
　2．3 太陽電池的特性
　2．4 太陽電池的表征
　思考題
第3章 太陽電池的制備及其結(jié)構(gòu)
　3．1 太陽電池的分類
　3．2 晶體硅太陽電池的制造
　3．3 薄膜太陽電池
　3．4 第三代太陽電池
　思考題
第4章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)概述
　4．1 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的組成及其工作原理
　4．2 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的種類
　4．3 太陽電池方陣
　4．4 蓄電池
　4．5 控制器
　4．6 逆變器
　思考題
第5章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計
　5．1 光伏系統(tǒng)的容量設(shè)計
　5．2 光伏系統(tǒng)的硬件設(shè)計
　5．3 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計軟件介紹
　5．4 光伏系統(tǒng)的安裝、調(diào)試及維護(hù)
　思考題
第6章 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用
　6．1 獨立光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用
　6．2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用
　6．3 風(fēng)光互補(bǔ)混合光伏系統(tǒng)的應(yīng)用
　6．4 光伏組件特殊應(yīng)用——光伏建筑一體化（BIPV）
　6．5 太陽電池在太空領(lǐng)域的應(yīng)用
　6．6 太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)典型工程應(yīng)用
　思考題
　參考文獻(xiàn)　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.3.1 太陽能利用歷史 近代太陽能利用歷史可以從1615年法國工程師所羅門·德·考克斯在世界上發(fā)明第一臺太陽能驅(qū)動的發(fā)動機(jī)算起，該發(fā)明是一臺利用太陽能加熱空氣使其膨脹做功而抽水的機(jī)器。20世紀(jì)太陽能科技發(fā)展歷史大體可分為七個階段。 （1）第一階段（1900～1920） 在這一階段，世界上太陽能研究的重點仍是太陽能動力裝置，但采用的聚光方式多樣化，且開始采用平板集熱器和低沸點工質(zhì)，但造價仍然很高。 （2）第二階段（1920～1945） 在這20多年中，太陽能研究工作處于低潮，其原因與礦物燃料的大量開發(fā)利用和發(fā)生第二次世界大戰(zhàn)有關(guān)。 （3）第三階段（1945～1965） 在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后的20年中，一些有遠(yuǎn)見的人士已經(jīng)注意到石油和天然氣資源正在迅速減少，呼吁人們重視這一問題，從而逐漸推動了太陽能研究工作的恢復(fù)和開展。在這一階段，太陽能研究工作在基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)材料的研究方面得到了加強(qiáng)，取得了一些重大進(jìn)展，比較突出的有：1954年美國貝爾實驗室研制出轉(zhuǎn)換效率為6％的實用型單晶硅電池以及1955年以色列Tabor提出選擇性吸收表面概念和理論并研制成功選擇性太陽吸收涂層。這兩項技術(shù)的突破，為太陽能利用進(jìn)入現(xiàn)代發(fā)展時期奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。 （4）第四階段（1965～1973） 這一階段，太陽能的研究工作停滯不前，主要原因是太陽能利用技術(shù)處于成長階段，尚不成熟，并且投資大，效果不理想，難以與常規(guī)能源競爭，因而得不到公眾、企業(yè)和政府的重視和支持。 （5）第五階段（1973～1980） 自從石油在世界能源結(jié)構(gòu)中擔(dān)當(dāng)主角之后，石油就成了左右經(jīng)濟(jì)和決定一個國家生死存亡、發(fā)展和衰退的關(guān)鍵因素，1973年10月爆發(fā)中東戰(zhàn)爭，石油輸出國組織采取石油減產(chǎn)、提價等辦法，支持中東人民的斗爭，維護(hù)本國的利益。其結(jié)果是使那些依靠從中東地區(qū)大量進(jìn)El廉價石油的國家，在經(jīng)濟(jì)上遭到沉重打擊，世界發(fā)生了“能源危機(jī)”。這次“危機(jī)”在客觀上使人們認(rèn)識到，現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)必須徹底改變，應(yīng)加速向未來能源結(jié)構(gòu)過渡。從而使許多國家，尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國家，重新加強(qiáng)了對太陽能及其他可再生能源技術(shù)發(fā)展的支持，在世界上再次興起了開發(fā)利用太陽能熱潮。1973年，美國制訂了政府級陽光發(fā)電計劃；日本在1974年公布了政府制訂的“陽光計劃”。太陽熱水器、太陽電池等產(chǎn)品開始實現(xiàn)商業(yè)化，太陽能產(chǎn)業(yè)初步建立，但規(guī)模較小，經(jīng)濟(jì)效益尚不理想。 （6）第六階段（1980～1992） 20世紀(jì)70年代興起的開發(fā)利用太陽能熱潮，進(jìn)入80年代后不久開始落潮，逐漸進(jìn)入低谷。導(dǎo)致這種現(xiàn)象的主要原因是：世界石油價格大幅度回落，而太陽能產(chǎn)品價格居高不下，缺乏競爭力；太陽能技術(shù)沒有重大突破，提高效率和降低成本的目標(biāo)沒有實現(xiàn)，以致動搖了一些人開發(fā)利用太陽能的信心；核電發(fā)展較快，對太陽能的發(fā)展起到了一定的抑制作用。

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