太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

內(nèi)容概要

　　本書是《可再生能源叢書》中的一本，系統(tǒng)介紹了太陽能光電利用方面的基礎(chǔ)知識(shí)，包括太陽電池和太陽電池組件的原理、結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)工藝，并論述各種光伏系統(tǒng)的基本工作原理和設(shè)計(jì)方法，對光伏系統(tǒng)的主要部件，如蓄電池、控制電路的基本原理和光伏系統(tǒng)運(yùn)行方式等進(jìn)行了詳細(xì)的描述，同時(shí)結(jié)合應(yīng)用實(shí)例討論了光伏發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)用技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展，最后展望了太陽能光伏發(fā)電的應(yīng)用前景?！　”緯鴥?nèi)容豐富，圖文并茂，深入淺出，學(xué)術(shù)性與實(shí)用性并舉，可供研究機(jī)構(gòu)和高等院校的可再生能源相關(guān)學(xué)科的教師及學(xué)生參考，也可作為太陽能光電企業(yè)管理和技術(shù)人員以及太陽能光伏發(fā)電技術(shù)愛好者的參考用書。

書籍目錄

1 太陽輻射簡述1.1 太陽簡介1.2 太陽與地球的位置關(guān)系1.3 地球繞太陽的運(yùn)行規(guī)律1.4 計(jì)算太陽高度角、方位角、日照時(shí)間1.4.1 庫珀方程1.4.2 太陽角的計(jì)算1.5 太陽常數(shù)和太陽光譜1.5.1 太陽常數(shù)1.5.2 太陽光譜1.6 地面太陽輻射的理論估算1.6.1 大氣質(zhì)量1.6.2 大氣透明度的引入1.6.3 垂直于太陽光線的地表上的直接輻射強(qiáng)度1.6.4 水平面上的直接太陽輻射1.7 工程中常用的計(jì)算太陽輻射的方法1.8 中國太陽能分布2 太陽電池基礎(chǔ)2.1 太陽電池發(fā)展歷史2.2 半導(dǎo)體材料與理論2.3 硅片的生產(chǎn)2.4 太陽電池原理2.5 太陽電池工藝2.6 太陽電池理論分析2.7 太陽電池的表征2.8 太陽電池分類2.9 太陽電池的發(fā)展參考文獻(xiàn)3 太陽電池組件3.1 太陽電池組件類型3.2 封裝材料3.3 太陽電池組件制造設(shè)備3.4 太陽電池組件封裝工藝參考文獻(xiàn)4 光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)……5 電力電力與控制6 光伏技術(shù)應(yīng)用7 光伏前景展望附錄一 太陽位置計(jì)算程序附錄二 太陽電池組件相關(guān)信息

媒體關(guān)注與評論

　　前言　　如果從發(fā)現(xiàn)光伏現(xiàn)象算起，太陽電池已經(jīng)經(jīng)歷了160多年的發(fā)展歷史。早在1839年法國人就發(fā)現(xiàn)了光伏現(xiàn)象，但在38年后才研制出第一片硒太陽電池，因當(dāng)時(shí)的光電轉(zhuǎn)換效率太低（1%），硒太陽電池作為發(fā)電器件沒有得到推廣應(yīng)用。直到1954年美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的3位科學(xué)家才成功制備了具有實(shí)用價(jià)值的單晶硅太陽電池。當(dāng)時(shí)硅太陽電池的轉(zhuǎn)換效率只有4?5%，幾年后提高到10%左右。由于價(jià)格昂貴，硅太陽電池開始僅用于地球衛(wèi)星、空間站等太空飛行器的供電。1973年由于世界石油危機(jī)，太陽能作為潔凈、可再生能源得到世界各國高度重視，太陽電池材料與生產(chǎn)工藝得到很大發(fā)展。除了單晶硅電池外，多晶澆鑄硅電池得到迅速發(fā)展。此外，以非晶硅、碲化鎘和銅銦硒為代表的薄膜太陽電池也相繼進(jìn)入市場。從1995年以后，太陽電池以30%的年增長幅度高速發(fā)展。至2004年底，世界太陽電池總產(chǎn)量超過1200MW。與此同時(shí)，太陽電池售價(jià)也大幅度下降，已從20世紀(jì)50年代的1785美元/W，降低到現(xiàn)在的2～3美元/W?！　∮捎诠璨牧腺Y源極其豐富且生產(chǎn)工藝相當(dāng)成熟，晶體硅太陽電池在未來10年內(nèi)將繼續(xù)占銷售和應(yīng)用的主導(dǎo)市場。專家預(yù)計(jì)，到21世紀(jì)中葉，太陽能發(fā)電將在整個(gè)能源結(jié)構(gòu)中占20%～50%。在全球范圍光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)將在地面得到大規(guī)模推廣應(yīng)用。太空光伏電站也有望在不久的將來實(shí)現(xiàn)?！　√栯姵氐陌l(fā)展，仍將向高效、低價(jià)方向發(fā)展。為此，太陽電池薄膜化是最有發(fā)展?jié)摿Φ陌l(fā)展方向和研究課題?！　≡诠夥l(fā)電的研究方面，人們將不斷發(fā)現(xiàn)新原理、新材料、新工藝。薄膜太陽電池甚至有機(jī)材料太陽電池將逐步進(jìn)入市場，使太陽電池家族更加豐富多彩和充滿活力?！　∧壳?，歐洲、美國、日本大規(guī)模推廣光伏并網(wǎng)發(fā)電的“屋頂計(jì)劃”，一方面以逐步取代終將枯竭的常規(guī)化石能源；另一方面避免人類的生存環(huán)境繼續(xù)惡化。　　為推動(dòng)西部大開發(fā)，我國正在進(jìn)行西部太陽能發(fā)電工程，以改善西部生存條件和投資環(huán)境，促進(jìn)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展?！　∥覈呀?jīng)在推動(dòng)太陽能光伏發(fā)電發(fā)展方面采取了一系列措施。　　?西藏阿里地區(qū)的專項(xiàng)光伏工程　　2000年國家投資6000萬元人民幣啟動(dòng)該項(xiàng)目，在阿里地區(qū)安裝太陽電池總計(jì)約600kW的光伏電站，為當(dāng)?shù)鼐用裉峁╇娏?。?xiàng)目已經(jīng)完成。　　?GEF項(xiàng)目　　我國政府與世界銀行共同投資推動(dòng)中國可再生能源市場，主要是光伏和風(fēng)力發(fā)電，計(jì)劃用5年時(shí)間安裝10MW光伏系統(tǒng)，以解決無電地區(qū)居民生活用電問題?！　?“光明工程”項(xiàng)目　　由國家發(fā)展與改革委員會(huì)牽頭，籌集100億元，用10年時(shí)間（到2010年）用風(fēng)電、光電和其他可再生能源技術(shù)解決2300萬戶無電地區(qū)居民的生活、邊防哨所、微波通訊、公路道班、石油管道和鐵路信號(hào)等用電問題。預(yù)計(jì)2005年光伏系統(tǒng)裝機(jī)總量達(dá)到105MW，2010年達(dá)到300MW。這是到目前為止國家組織的最大可再生能源推廣項(xiàng)目，也得到了日本、德國、荷蘭、美國等及一些國際組織和大企業(yè)的支持。　　?西部7省無電鄉(xiāng)通電工程　　2002年，中央政府和地方省政府共同投資18億元人民幣，在西部7省無電地區(qū)鄉(xiāng)政府所在鎮(zhèn)安裝光伏電站，規(guī)模一般在20～80kW，共計(jì)約15MW，要求項(xiàng)目在一年內(nèi)完成。　　2003年，將實(shí)施與以上規(guī)模類似的項(xiàng)目，在西部無電村安裝光伏電站，以解決這些地區(qū)絕大部分居民的生活用電問題?！　〗陙恚覈诠夥芯亢彤a(chǎn)業(yè)方面加快了發(fā)展，2004年太陽電池的產(chǎn)量首次超過了印度。2005年將是我國可再生能源發(fā)展史上具有重大影響的一年，2005年2月28日第十屆全國人民代表大會(huì)常務(wù)委員會(huì)第十四次會(huì)議通過《中華人民共和國可再生能源法》，并將于２００６年１月１日正式實(shí)施，這將極大地促進(jìn)我國包括太陽能在內(nèi)的可再生能源的發(fā)展。　　鑒于國內(nèi)太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們感到很有必要編寫一本比較系統(tǒng)全面介紹光伏發(fā)電基本理論和實(shí)用技術(shù)的參考書。在與深圳能聯(lián)電子公司總經(jīng)理曾祖勤先生聯(lián)合指導(dǎo)研究生時(shí)，我們多次就出書問題進(jìn)行商談。我與曾祖勤先生對全書的內(nèi)容進(jìn)行了策劃，并組織了以我的研究生為主的編寫小組，主要根據(jù)我們一些年從事太陽能光伏研究的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)，特別是結(jié)合廣東以至國內(nèi)的光伏發(fā)展實(shí)際需要，參考許多相關(guān)資料，歷時(shí)2年之久，經(jīng)過多次修改才完成書稿。參加編寫的主要是我實(shí)驗(yàn)室的同事，多數(shù)為我的研究生。先后參加本書編寫的人員主要有沈輝、曾祖勤、鄧幼俊、劉仁生、舒杰、鄧濤、林偉、張臻，此外班群、劉勇、陶龍忠、夏建漢等也參與編寫了個(gè)別章節(jié)的內(nèi)容。華南理工大學(xué)李光吉教授和中山大學(xué)沈玉樑教授分別審閱了第3章“太陽電池組件”和第5章“電力電子與控制”，并作了一定的補(bǔ)充和修改。由于時(shí)間和水平有限，書稿仍有較多的不盡如人意的地方，等有機(jī)會(huì)再版時(shí)修改。我們深深感到在我國發(fā)展太陽能光伏發(fā)電的重要性，也為從事這一行而感到自豪，相信通過不斷的努力，我國一定會(huì)在不久的將來，在光伏發(fā)電研究和產(chǎn)業(yè)方面走在世界發(fā)展的先進(jìn)行列之中?！　√柲苁菨崈?、可再生能源，是傳統(tǒng)化石能源的最為重要的替代能源之一。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類將更加自覺、主動(dòng)和高效利用過去、今天和將來的生命之源、能量之源、希望之源——太陽能?！　∩蜉x　　2005年5月于廣州中山大學(xué)

編輯推薦

　　內(nèi)容豐富，圖文并茂，深入淺出，學(xué)術(shù)性與實(shí)用性并舉，可供研究機(jī)構(gòu)和高等院校的可再生能源相關(guān)學(xué)科的教師及學(xué)生參考，也可作為太陽能光電企業(yè)管理和技術(shù)人員以及太陽能光伏發(fā)電技術(shù)愛好者的參考用書。

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